JP6874146B2 - Non-contact internal measuring device, non-contact internal measuring method, and internal measurement result display system - Google Patents

Non-contact internal measuring device, non-contact internal measuring method, and internal measurement result display system Download PDF

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Description

本発明は、非接触内部計測装置、非接触内部計測方法、および内部計測結果表示システムに関する。 The present invention relates to a non-contact internal measuring device, a non-contact internal measuring method, and an internal measurement result display system.

本技術分野の背景技術として、例えば、特開2016−53528(特許文献1)がある。特許文献1には課題として「テラヘルツ波を用いて角層の水分量を測定する方法を提供することを課題とする」と記載があり、その解決手段として「本発明に係る角層の水分量計測方法は、テラヘルツ波出射面であるプリズム表面に皮膚表面を接触させ、好ましくは周波数が0.1THz以上3.0THz以下のテラヘルツ波を照射して吸収係数を求める工程を有する計測方法であって、屈折率が2.0以上、好ましくは2.5以上、さらに望ましくは3.0以上のプリズムを用いる方法である。」と記載されている。 As a background technology in this technical field, for example, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-53528 (Patent Document 1). Patent Document 1 states that "providing a method for measuring the water content of the stratum corneum using a terahertz wave" is a problem, and as a means for solving the problem, "the water content of the stratum corneum according to the present invention". The measuring method is a measuring method including a step of contacting a skin surface with a prism surface which is a terahertz wave emitting surface and irradiating a terahertz wave having a frequency of 0.1 THz or more and 3.0 THz or less to obtain an absorption coefficient. , A method using a prism having a refractive index of 2.0 or more, preferably 2.5 or more, and more preferably 3.0 or more. "

また、例えば、特公昭63−19016号公報(特許文献2)には、「本発明は表皮状態測定方法、さらに詳しく言えば表皮角質の水分含有率から表皮角質の病変とか、クリーム等の効果を推定するのに適した表皮角質の状態測定方法に関する。」との記載があり、「本発明の目的は高周波を用いて表皮角質の損失(インダクタンス)を測定することができる表皮角質の状態測定方法を提供することにある。」と記載されている。 Further, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-19016 (Patent Document 2) states, "In the present invention, the method for measuring the state of the epidermis, more specifically, the effect of epidermal keratin lesions, cream, etc. from the water content of the epidermal keratin. There is a description that "a method for measuring the state of epidermal keratin suitable for estimation" is stated, and "the object of the present invention is a method for measuring the state of epidermal keratin that can measure the loss (inductivity) of the epidermal keratin using a high frequency wave." Is to provide. "

特開2016−53528号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-53528 特公昭63−19016号公報Special Publication No. 63-19016

人体の皮膚は、皮膚呼吸や発汗などにより生体内の環境や温度を調整するだけでなく、外界からの刺激(異物、細菌、微生物等)から生体の内部組織を保護する役目も担っている。このため熱中症予防やアトピー性皮膚炎によるドライスキンの防止等の健康維持の観点、また化粧品や医薬品の評価、美容など実用的な観点においても皮膚内部の水分量の情報を取得することは重要である。また、皮膚内部の水分や肌の状態(キメの細かさ)をモニタリングすることで日常的な皮膚の変化を監視することも上記の観点から重要である。 The human skin not only regulates the environment and temperature in the living body by cutaneous respiration and sweating, but also protects the internal tissues of the living body from external stimuli (foreign substances, bacteria, microorganisms, etc.). For this reason, it is important to obtain information on the amount of water inside the skin from the perspective of maintaining health, such as preventing heat stroke and preventing dry skin due to atopic dermatitis, and from the perspective of practical purposes such as evaluation of cosmetics and pharmaceuticals, and beauty. Is. It is also important from the above viewpoint to monitor daily changes in the skin by monitoring the moisture inside the skin and the condition of the skin (fineness of texture).

特許文献1の方法は、計測対象物にプリズムを接触させることで、皮膚内部の水分などを計測することができる。したがって、プリズムを接触させたときに(計測時に)皮膚の表面を傷つける可能性がある。また、特許文献1の方法では、角層の水分量以外の状態を計測することはできない。 In the method of Patent Document 1, the water content inside the skin can be measured by bringing the prism into contact with the object to be measured. Therefore, there is a possibility of damaging the surface of the skin (during measurement) when the prism is brought into contact with it. Further, the method of Patent Document 1 cannot measure a state other than the water content of the stratum corneum.

特許文献2の方法は、皮膚の電気的性質に着目して角層の水分量を計測するものである。したがって、皮膚の表面の状態(例えば、化粧品等が塗布された状態)によって、電気の流れが阻害または促進されることがあり、必ずしも水分量のみを反映した計測値を精度よく表皮角質の状態を測定できるものではない。 The method of Patent Document 2 is to measure the water content of the stratum corneum by paying attention to the electrical properties of the skin. Therefore, depending on the condition of the surface of the skin (for example, the condition where cosmetics etc. are applied), the flow of electricity may be obstructed or promoted, and the measured value reflecting only the water content is accurately measured to determine the condition of the epidermal keratin. It cannot be measured.

すなわち、従来技術を用いて計測対象物の内部の状態を計測するには、その計測対象物に接触して計測する必要があるが、そうすると、計測対象物の表面に影響を与えて傷を付ける可能性がある。また、電気的性質を用いて計測するならば、計測対象物の表面の状態によって計測値の正確さに支障が生ずることがある。 That is, in order to measure the internal state of the object to be measured using the prior art, it is necessary to contact the object to be measured for measurement, but this will affect the surface of the object to be measured and damage it. there is a possibility. In addition, if measurement is performed using electrical properties, the accuracy of the measured value may be hindered depending on the surface condition of the object to be measured.

そこで、本発明は、表面の状態に影響を受けずに非接触で計測対象物の内部の状態を精度よく計測できる非接触内部計測装置等を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a non-contact internal measuring device or the like that can accurately measure the internal state of a measurement object without being affected by the surface condition.

本発明は、非接触内部計測装置に関するものであって、計測対象に向けて電磁波を照射する電磁波照射部と、前記計測対象において反射される電磁波を検出する電磁波受信部と、を備え、前記電磁波照射部は、前記計測対象に対する前記電磁波の入射角がブリュースター角近傍になるように配置され、前記電磁波受信部は、複数の電磁波検出器を備え、前記電磁波検出器のそれぞれの大きさは、前記電磁波照射部が照射する前記電磁波のビームウェストの半径以下であり、前記電磁波検出器は、前記電磁波照射部が照射する電磁波の偏波と異なる偏波の電磁波の強度を検出するように配置されている、ことを特徴とする。 The present invention relates to a non-contact internal measuring device, and includes an electromagnetic wave irradiating unit that irradiates an electromagnetic wave toward a measurement target and an electromagnetic wave receiving unit that detects an electromagnetic wave reflected by the measurement target. The irradiation unit is arranged so that the incident angle of the electromagnetic wave with respect to the measurement target is close to the Brewster angle, the electromagnetic wave receiving unit includes a plurality of electromagnetic wave detectors, and the size of each of the electromagnetic wave detectors is large. The electromagnetic wave detector is arranged so as to detect the intensity of an electromagnetic wave having a polarization different from that of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation unit, which is equal to or less than the radius of the beam waist of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation unit. It is characterized by being.

本発明によれば、表面の状態に影響を受けずに非接触で計測対象物の内部の状態を精度よく計測できる。 According to the present invention, the internal state of the object to be measured can be accurately measured without being affected by the state of the surface.

実施例1における計測対象の内部を観測する非接触内部計測装置の構成を表す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the non-contact internal measuring apparatus which observes the inside of the measurement object in Example 1. FIG. 実施例1におけるp偏波の入射角と検出信号振幅の関係を示した図。The figure which showed the relationship between the incident angle of p polarization and the detection signal amplitude in Example 1. FIG. 実施例1における電磁波発生部の内部構造を表す模式図。The schematic diagram which shows the internal structure of the electromagnetic wave generation part in Example 1. FIG. 実施例1における受信部の内部構造を表す模式図。The schematic diagram which shows the internal structure of the receiving part in Example 1. FIG. 実施例1における受信器を一つの受光素子で構成した例を表す模式図。FIG. 6 is a schematic view showing an example in which the receiver in the first embodiment is composed of one light receiving element. 実施例1における受信器を複数の受光素子で構成した例を表す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example in which the receiver according to the first embodiment is composed of a plurality of light receiving elements. 実施例1における計測対象の模式図。The schematic diagram of the measurement target in Example 1. 実施例1における計測対象の電磁波の伝播過程を表す模式図。The schematic diagram which shows the propagation process of the electromagnetic wave of the measurement target in Example 1. FIG. 実施例1における非接触内部計測装置の電磁波強度計測動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the electromagnetic wave intensity measurement operation of the non-contact internal measuring apparatus in Example 1. FIG. 実施例2における計測対象の内部の模式図。The schematic diagram of the inside of the measurement target in Example 2. 実施例2における計測対象の電磁波の伝播過程を表す模式図。The schematic diagram which shows the propagation process of the electromagnetic wave of the measurement target in Example 2. FIG. 実施例2における受信器の構成例を表す模式図。The schematic diagram which shows the structural example of the receiver in Example 2. FIG. 実施例2における受信器の別の構成例を表す模式図。The schematic diagram which shows another configuration example of the receiver in Example 2. FIG. 実施例2における計測対象の内部の非接触計測装置の電磁波強度と偏波計測動作を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing an electromagnetic wave intensity and polarization measurement operation of the non-contact measuring device inside the measurement target in the second embodiment. 実施例2における多層膜構造からなる計測対象の模式図。The schematic diagram of the measurement object consisting of the multilayer film structure in Example 2. 実施例2における多層膜構造からなる計測対象の内部における電磁波の伝播過程を表す模式図。The schematic diagram which shows the propagation process of the electromagnetic wave inside the measurement object which consists of a multilayer film structure in Example 2. FIG. 実施例3における皮膚情報取得端末の使用態様の例を示す模式図。The schematic diagram which shows the example of the usage mode of the skin information acquisition terminal in Example 3. FIG. 実施例3における皮膚情報取得端末の電磁波発生部および受信部および画像撮影部の配置例を示す模式図。The schematic diagram which shows the arrangement example of the electromagnetic wave generation part, the receiving part and the image taking part of the skin information acquisition terminal in Example 3. FIG. 実施例3における皮膚情報取得端末の表示部の模式図。The schematic diagram of the display part of the skin information acquisition terminal in Example 3. 実施例3における皮膚情報取得端末の機能構成の一例を示した模式図。The schematic diagram which showed an example of the functional structure of the skin information acquisition terminal in Example 3. 実施例3における皮膚情報取得端末の電磁波強度と偏波計測動作の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of the electromagnetic wave intensity and polarization measurement operation of the skin information acquisition terminal in Example 3. 実施例3における皮膚情報取得端末の機能構成の別例を示した模式図。The schematic diagram which showed another example of the functional structure of the skin information acquisition terminal in Example 3. FIG. 実施例3における皮膚情報取得端末を用いた電磁波強度と偏波計測動作の別例を示すフローチャート。The flowchart which shows another example of the electromagnetic wave intensity and polarization measurement operation using the skin information acquisition terminal in Example 3. 実施例3における皮膚情報取得端末の使用態様の別例を示す模式図。The schematic diagram which shows another example of the usage mode of the skin information acquisition terminal in Example 3. FIG. 実施例3における皮膚情報取得端末の電磁波発生部、受信部、画像撮影部の配置の別例を示す模式図。The schematic diagram which shows another example of arrangement of the electromagnetic wave generation part, the receiving part, and the image taking part of the skin information acquisition terminal in Example 3. FIG. 実施例4における計測対象の内部を観測する非接触内部計測装置の構成の別例を表す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the configuration of the non-contact internal measuring device for observing the inside of the measurement target in the fourth embodiment. 実施例4における皮膚情報取得端末を用いた電磁波強度と偏波計測における測定位置の補正について、奥側にずれたときの測定位置の模式図。FIG. 6 is a schematic view of the measurement position when the electromagnetic wave intensity and the measurement position are corrected in the polarization measurement using the skin information acquisition terminal in the fourth embodiment when the measurement position is shifted to the back side. 実施例4における皮膚情報取得端末を用いた電磁波強度と偏波計測における測定位置の補正について、手前側にずれたときの測定位置の模式図。FIG. 6 is a schematic view of the measurement position when the electromagnetic wave intensity and the measurement position are corrected in the polarization measurement using the skin information acquisition terminal in the fourth embodiment when the measurement position is shifted to the front side. 実施例4における皮膚情報取得端末の電磁波強度と偏波計測動作の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of the electromagnetic wave intensity and polarization measurement operation of the skin information acquisition terminal in Example 4. 実施例5における呼気分析端末の使用態様の例を示す模式図。The schematic diagram which shows the example of the usage mode of the breath analysis terminal in Example 5. 実施例5における呼気分析端末の電磁波発生部、受信部、画像撮影部の配置の模式図。FIG. 6 is a schematic diagram of an arrangement of an electromagnetic wave generating unit, a receiving unit, and an imaging unit of the breath analysis terminal according to the fifth embodiment. 実施例5における呼気分析端末の配置の表示部の模式図。The schematic diagram of the display part of the arrangement of the breath analysis terminal in Example 5. 実施例5における呼気計測端末の構成の一例を示した模式図。The schematic diagram which showed an example of the structure of the exhalation measurement terminal in Example 5. 実施例5における呼気分析端末の機能構成の一例を示した模式図。The schematic diagram which showed an example of the functional structure of the breath analysis terminal in Example 5. 実施例5における呼気分析端末を用いた呼気計測のフローチャート図。The flowchart of the breath measurement using the breath analysis terminal in Example 5. FIG.

以下、本発明に係る非接触内部計測装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明に係る非接触内部計測装置は、化粧や衣類、プラスチックなどを透過する周波数帯の電磁波を用いて、計測対象の内部状態を非接触で精度良く計測するものである。ここで、当該非接触内部計測装置を用いるときの計測対象は、例えば、人体である。また、当該非接触内部計測装置に用いる電磁波の周波数帯は、例えば、10GHz以上から30THz以下である。本発明に係る非接触内部計測装置は、計測対象である人体の肌の状態を、非接触、かつ肌の表面に影響を与えずに内部の状態を計測できる。また、本発明に係る非接触内部計測装置は、肌表面に化粧品などが塗布されていても、その表面状態による計測結果へ影響を少なく、精度のよい内部計測を行うことができる。したがって、本発明に係る非接触内部計測装置によれば、肌への影響を少なく、また、肌表面の状態に影響を避けながら、肌内部の水分量や肌の荒れの状態を精度よく計測することができる。 Hereinafter, embodiments of the non-contact internal measuring device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The non-contact internal measuring device according to the present invention uses electromagnetic waves in a frequency band transmitted through makeup, clothing, plastic, etc. to measure the internal state of a measurement target in a non-contact and accurate manner. Here, the measurement target when the non-contact internal measuring device is used is, for example, the human body. The frequency band of the electromagnetic wave used in the non-contact internal measuring device is, for example, 10 GHz or more and 30 THz or less. The non-contact internal measuring device according to the present invention can measure the internal state of the human body, which is the object of measurement, in a non-contact manner without affecting the surface of the skin. Further, the non-contact internal measuring device according to the present invention can perform accurate internal measurement with little influence on the measurement result due to the surface condition even if cosmetics or the like are applied to the skin surface. Therefore, according to the non-contact internal measuring device according to the present invention, the amount of water inside the skin and the state of rough skin are accurately measured while having little influence on the skin and avoiding the influence on the condition of the skin surface. be able to.

図1は、本発明に係る非接触内部計測装置の第1実施例の構成を示す図である。図1に示すように本実施例に係る計測装置100は、計測対象物1に照射する電磁波を出射する電磁波照射部である電磁波発生部(radio transmitter)2と、計測対象物1で反射した電磁波を検出する電磁波受信部である受信部(receiver)3と、電磁波発生部2と受信部3の其々の動作 を制御する制御部(main controller)4と、受信部3が受信した電磁波の信号処理を行う信号処理部(signal processor)5と、を備える。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a non-contact internal measuring device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the measuring device 100 according to the present embodiment includes an electromagnetic wave generating unit (radio transmitter) 2 which is an electromagnetic wave irradiating unit that emits an electromagnetic wave irradiating the measurement object 1, and an electromagnetic wave reflected by the measuring object 1. A receiver 3 which is an electromagnetic wave receiving unit for detecting an electromagnetic wave, a control unit (main controller) 4 which controls the operation of each of the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3, and an electromagnetic wave signal received by the receiving unit 3. A signal processing unit (signal processor) 5 for processing is provided.

計測対象物1は、内部状態を計測対象領域とする物体であって、本実施例の説明においては、その厚さを「d」とする。なお、本実施例では、計測対象物1として人の肌を例にあげて示す。 The measurement object 1 is an object whose internal state is the measurement target area, and in the description of this embodiment, its thickness is “d”. In this embodiment, human skin is taken as an example of the measurement target 1.

電磁波発生部2から出射される電磁波は、例えば、10GHz以上30THz以下の周波数帯であって、計測対象物1の内部成分で吸収されやすい周波数の電磁波である。したがって、電磁波発生部2と計測対象物1の表面との間に衣類やプラスチック、化粧品などが介在していても、電磁波発生部2から出射された電磁波は計測対象物1の表面に照射され、内部にも到達する。電磁波発生部2から出射された電磁射が計測対象物1に照射されるときの入射角θは、後述するブリュースター角になるように調整されている。なお、以下の説明においては、図1に示すように、電磁波を破線の矢印線で描画することとする。 The electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 is, for example, an electromagnetic wave having a frequency band of 10 GHz or more and 30 THz or less and having a frequency easily absorbed by an internal component of the measurement object 1. Therefore, even if clothing, plastic, cosmetics, or the like is interposed between the electromagnetic wave generating unit 2 and the surface of the measurement object 1, the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 is irradiated to the surface of the measurement object 1. It also reaches the inside. The incident angle θ when the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 irradiates the measurement object 1 is adjusted to be the Brewster angle described later. In the following description, as shown in FIG. 1, the electromagnetic wave is drawn by the broken line arrow line.

受信部3は、計測対象物1から反射された電磁波を検出する機能を備える。受信部3において検出された電磁波の強度など検出結果は信号処理部5に通知される。 The receiving unit 3 has a function of detecting an electromagnetic wave reflected from the measurement object 1. The signal processing unit 5 is notified of the detection result such as the intensity of the electromagnetic wave detected by the receiving unit 3.

制御部4は、電磁波発生部2の動作を制御し、計測対象物1に対して電磁波を出射させる。また、制御部4は、受信部3の動作を制御し、計測対象物1が反射した電磁波を検出する。また、制御部4は、受信部3が検出した電磁波の電磁波強度などに基づいて信号処理部5の動作を制御し、計測結果を算出させる。 The control unit 4 controls the operation of the electromagnetic wave generation unit 2 to emit an electromagnetic wave to the measurement object 1. Further, the control unit 4 controls the operation of the receiving unit 3 and detects the electromagnetic wave reflected by the measurement object 1. Further, the control unit 4 controls the operation of the signal processing unit 5 based on the electromagnetic wave intensity of the electromagnetic wave detected by the receiving unit 3, and causes the signal processing unit 4 to calculate the measurement result.

信号処理部5は、制御部4の制御により、受信部3が検出した電磁波の強度などの情報に基づいて、計測対象物1の内部状態に関係する計測値を算出する。制御部4、信号処理部5の其々は、制御部4、信号処理部5の其々の機能を実現するサーキットやMPU(micro processor unit)、CPU(central processor unit)の他、サーキットにより構成されれてもよい。 The signal processing unit 5 calculates the measured value related to the internal state of the measurement object 1 based on the information such as the intensity of the electromagnetic wave detected by the receiving unit 3 under the control of the control unit 4. Each of the control unit 4 and the signal processing unit 5 is composed of a circuit that realizes each function of the control unit 4 and the signal processing unit 5, an MPU (microprocessor unit), a CPU (central processor unit), and a circuit. May be done.

計測対象物1に照射される電磁波は、p偏波(あるいはp偏光)の電磁波である。p偏波の電磁波は、屈折率が異なる境界面への入射角θがある角度になると、反射率が略零になる。この反射率が略零になる角度を「ブリュースター角」という。 The electromagnetic wave applied to the measurement object 1 is a p-polarized wave (or p-polarized wave) electromagnetic wave. The reflectance of a p-polarized electromagnetic wave becomes substantially zero when the angle of incidence θ on the interface having different refractive indexes reaches a certain angle. The angle at which this reflectance becomes almost zero is called the "Brewster's angle".

図2は、電磁波発生部2が出射した電磁波が計測対象物1に入射する入射角θを横軸とし、計測対象物1の表面で反射した電磁波を受信部3で受信した受信(検出)信号振幅を縦軸とした場合のグラフの一例である。電磁波発生部2から出射される電磁波はp偏波(あるいはp偏光)の電磁波であるから、図3のグラフが示すように、計測対象物1の表面(屈折率の異なる境界面)において、p偏波の反射率が略零となる入射角θが存在する。この角度を「ブリュースター角」という。 In FIG. 2, the reception (detection) signal received by the receiving unit 3 is the electromagnetic wave reflected on the surface of the measuring object 1 with the incident angle θ at which the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave generating unit 2 is incident on the measuring object 1 as the horizontal axis. This is an example of a graph when the amplitude is the vertical axis. Since the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 is a p-polarized wave (or p-polarized wave) electromagnetic wave, as shown in the graph of FIG. 3, p on the surface of the measurement object 1 (the boundary surface having a different refractive index). There is an incident angle θ at which the reflectance of polarized waves is approximately zero. This angle is called "Brewster's angle".

計測装置100は、電磁波発生部2が出射する電磁波が計測対象物1に照射される入射角θが「ブリュースター角の近傍の値」になるように、電磁波発生部2の配置を調整したものである。なお、「ブリュースター角の近傍の値」とは、例えば、ブリュースター角を70度とした場合、±10度(60度〜80度)程度の範囲の値をいう。本発明に係る実施例では、計測対象物1へ照射される電磁波の入射角θをブリュースター角近傍になるように、電磁波発生部2と受信部3の配置を調整したものを計測装置100として用いる。この計測装置100の備える電磁波発生部2が出射した電磁波(p偏波)は、計測対象物1による表面反射がほぼ無い状態で内部へ伝播し、計測対象物1の厚さdにある境界面で反射する。この反射してきた電磁波を受信部3において受信し、信号処理を行えば、計測対象物1の内部状態を反映した計測値を得ることができる。したがって、計測装置100のように、電磁波発生部2からの電磁波の計測対象物1への入射角θをブリュースター角になるように、電磁波発生部2を配置すれば、計測対象物1の内部をセンシングすることにおいて好適である。 The measuring device 100 adjusts the arrangement of the electromagnetic wave generating unit 2 so that the incident angle θ at which the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave generating unit 2 irradiates the measurement object 1 is “a value near the Brewster angle”. Is. The "value near the Brewster's angle" means, for example, a value in the range of about ± 10 degrees (60 to 80 degrees) when the Brewster's angle is 70 degrees. In the embodiment according to the present invention, the measuring device 100 is obtained by adjusting the arrangement of the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 so that the incident angle θ of the electromagnetic wave irradiating the measurement object 1 is close to the Brewster angle. Use. The electromagnetic wave (p-polarized wave) emitted by the electromagnetic wave generating unit 2 included in the measuring device 100 propagates inside with almost no surface reflection by the measuring object 1, and is a boundary surface at the thickness d of the measuring object 1. Reflects on. When the reflected electromagnetic wave is received by the receiving unit 3 and signal processing is performed, a measured value reflecting the internal state of the measurement object 1 can be obtained. Therefore, if the electromagnetic wave generating unit 2 is arranged so that the incident angle θ of the electromagnetic wave from the electromagnetic wave generating unit 2 to the measuring object 1 becomes the Brewster angle like the measuring device 100, the inside of the measuring object 1 is provided. Is suitable for sensing.

受信部3は、計測対象物1の内部を伝播して反射した電磁波を受信するために、計測対象物1の表面で屈折してくる角度をブリュースター角近傍の値に相当する角度になるように配置されている。 In order to receive the electromagnetic wave propagated and reflected inside the measurement object 1, the receiving unit 3 makes the angle refracted on the surface of the measurement object 1 equal to the value near the Brewster angle. Is located in.

電磁波発生部2が出射する電磁波の強度を出射電磁波強度Iin、電磁波が計測対象物1の内部成分によって吸収されて減衰する係数を吸収係数αとする。この場合、厚さdの計測対象物1の内部で反射してきた反射電磁波強度Iは、以下の式1による求めることができる。The intensity of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave generating unit 2 is defined as the emitted electromagnetic wave intensity I in, and the coefficient at which the electromagnetic wave is absorbed and attenuated by the internal component of the measurement object 1 is defined as the absorption coefficient α 0 . In this case, the reflected wave intensity I o, which has been reflected inside the measurement object 1 in the thickness d can be determined according to Equation 1 below.

Figure 0006874146
Figure 0006874146

計測装置100が計測すべき値は、計測対象物1の吸収係数αである。しかし、式1において、計測対象物1の厚みdは必ずしも既知ではない。したがって、計測対象物1の厚みdを特定しなければ電磁波の強度に基づいて吸収係数αを算出することはできない。ところが、計測対象物1をモニタリングして、その状態(あるいは時間)変化を観測する場合であれば、計測対象物1の厚みdは変化しない固定値とみなしてもよい。異なる計測対象物1をモニタリングするとしても、計測対象を予め管理して、計測値の時間変化率や計測時刻毎の計測値の偏差を計測値とすることで、計測対象物1の厚みdは変化しないものと同等に扱うことができる。そこで、式1における「α・d」を新たに「α’」として考えると、式1は以下の式2のように変形することができる。The value to be measured by the measuring device 100 is the absorption coefficient α 0 of the measurement object 1. However, in Equation 1, the thickness d of the measurement object 1 is not always known. Therefore, the absorption coefficient α 0 cannot be calculated based on the intensity of the electromagnetic wave unless the thickness d of the measurement object 1 is specified. However, when the measurement object 1 is monitored and its state (or time) change is observed, the thickness d of the measurement object 1 may be regarded as a fixed value that does not change. Even if different measurement objects 1 are monitored, the thickness d of the measurement object 1 can be obtained by managing the measurement objects in advance and using the time change rate of the measurement value or the deviation of the measurement value for each measurement time as the measurement value. It can be treated as if it does not change. Therefore, if "α 0 · d" in Equation 1 is newly considered as "α'", Equation 1 can be transformed as in Equation 2 below.

Figure 0006874146
Figure 0006874146

式2によれば、電磁波発生部2から出射された電磁波の出射電磁波強度Iinと、受信部3が受信した電磁波の反射電磁波強度Iを計測することで、計測対象物1の吸収係数αを簡易的に吸収係数α’として算出できる。この吸収係数α’を算出するように計測装置100を動作させることで、計測対象物1の内部の状態を非接触で計測できるようになる。According to Equation 2, the absorption coefficient α of the measurement object 1 is measured by measuring the emitted electromagnetic wave intensity I in of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 and the reflected electromagnetic wave intensity I o of the electromagnetic wave received by the receiving unit 3. 0 can be easily calculated as the absorption coefficient α'. By operating the measuring device 100 so as to calculate the absorption coefficient α', the internal state of the measurement object 1 can be measured in a non-contact manner.

次に、実施例1に係る計測装置100が備える電磁波発生部2の内部構造について説明する。図3は電磁波発生部2の内部構造の例を示す図である。図3に示すように、電磁波発生部2は、その内部に、電磁波発生器7と、少なくとも1枚のレンズ8を備える。電磁波発生器7は、制御部4の制御により所定の周波数の電磁波の出射および停止をする。電磁波発生器7には、例えば、ガンダイオード、インパットダイオード、タンネットダイオード、共鳴トンネルダイオードなどを用いることができる。 Next, the internal structure of the electromagnetic wave generating unit 2 included in the measuring device 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of the internal structure of the electromagnetic wave generating unit 2. As shown in FIG. 3, the electromagnetic wave generating unit 2 includes an electromagnetic wave generator 7 and at least one lens 8 inside. The electromagnetic wave generator 7 emits and stops electromagnetic waves having a predetermined frequency under the control of the control unit 4. For the electromagnetic wave generator 7, for example, a Gunn diode, an impat diode, a tannet diode, a resonance tunnel diode, or the like can be used.

レンズ8は、電磁波発生器7から出射された電磁波のビームウエストの半径ω0に成形するものである。計測装置100は、計測対象物1に対して非接触なので、計測時の電磁波発生部2と計測対象物1の表面との距離は安定しない可能性がある。この影響によって測定値にバラツキが生じ無いようにする必要がある。電磁波発生器7から出射された電磁波の波長をλとすると、略平行な電磁波と見なせる領域Zは、以下の式3のようになる。The lens 8 is formed so as to have a radius ω 0 of the beam waist of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generator 7. Since the measuring device 100 is not in contact with the measuring object 1, the distance between the electromagnetic wave generating unit 2 and the surface of the measuring object 1 at the time of measurement may not be stable. It is necessary to prevent the measured values from fluctuating due to this effect. Assuming that the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generator 7 is λ, the region Z R that can be regarded as a substantially parallel electromagnetic wave is as shown in Equation 3 below.

Figure 0006874146
Figure 0006874146

式3から明らかなように、電磁波発生器7から出射された電磁波のビームウエストの半径ω0の2乗で、計測対象物1に照射される電磁波は発散する。計測する度に変化する計測装置100と計測対象物1との距離のずれに対処するには、距離のずれに対する計測結果への感度を低減させればよい。その対処方法としては、ビームウエストの半径ω0をある程度大きな値にすることで解決できる。As is clear from Equation 3, the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generator 7 is diverged by the square of the radius ω 0 of the beam waist of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generator 7. In order to deal with the deviation of the distance between the measuring device 100 and the object 1 to be measured, which changes every time the measurement is performed, the sensitivity to the measurement result with respect to the deviation of the distance may be reduced. As a countermeasure, it can be solved by increasing the radius ω 0 of the beam waist to a certain large value.

例えば、ビームウエストを1cmとし、電磁波発生部2から出射する電磁波の周波数を0.1THz(100GHz)とすると、式3により、Zは10.5cmとなる。この場合、計測対象物1の計測面から10.5cmの範囲内であれば、ほぼ平行な電磁波とみなせる。したがって、計測装置100と計測対象物1の表面との距離を10.5cm以内にすればよい。可搬型の計測装置100を計測対象物1との距離が10.5cm以内になるように保持しながら計測をすれば、照射される電磁波が平行な電磁波とみなせる範囲で用いることになる。これによって、計測装置100を手に持って皮膚の状態を計測するときにおいて、手振れなどによる焦点方向の距離ずれに対する計測結果への影響の感度を下げることができる。For example, assuming that the beam waist is 1 cm and the frequency of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 is 0.1 THz (100 GHz), the Z R is 10.5 cm according to Equation 3. In this case, if it is within a range of 10.5 cm from the measurement surface of the measurement object 1, it can be regarded as a substantially parallel electromagnetic wave. Therefore, the distance between the measuring device 100 and the surface of the measuring object 1 may be within 10.5 cm. If the measurement is performed while holding the portable measuring device 100 so that the distance from the measurement object 1 is within 10.5 cm, the irradiated electromagnetic wave can be used within a range that can be regarded as a parallel electromagnetic wave. This makes it possible to reduce the sensitivity of the influence on the measurement result on the distance deviation in the focal direction due to camera shake or the like when the measuring device 100 is held in the hand and the skin condition is measured.

次に、本実施例に係る計測装置100が備える受信部3の内部構造について説明する。図4は受信部3の内部構造の例を示す図である。図4に示すように、受信部3は、受信器(radio detector)9と、レンズ10を備える。受信器9は、制御部4により電磁波の受信および停止をする。レンズ10は受信器9の面上に電磁波を集光する役目を担う。受信器9には、例えば、ショットキーバリアダイオード、共鳴トンネルダイオード、高移動度トランジスタ(HEMT)、ヘテロバリアダイオード、カーボンナノチューブなどを用いることができる。 Next, the internal structure of the receiving unit 3 included in the measuring device 100 according to this embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing an example of the internal structure of the receiving unit 3. As shown in FIG. 4, the receiving unit 3 includes a receiver (radio detector) 9 and a lens 10. The receiver 9 receives and stops electromagnetic waves by the control unit 4. The lens 10 serves to collect electromagnetic waves on the surface of the receiver 9. For the receiver 9, for example, a Schottky barrier diode, a resonance tunnel diode, a high mobility transistor (HEMT), a heterobarrier diode, a carbon nanotube, or the like can be used.

次に、実施例1に係る受信器9の内部構造の例について説明する。図5Aは、実施例1に係る受信器9を一つの受信素子(receiver element)90 を用いて構成した例である。図5Bは、実施例1に係る受信器9を複数の受信素子90を 用いて構成した例である。なお、図5Aおよび図5Bの図中に示す二点鎖線の矢印線Aは、受信素子90が受信可能な電磁波の偏波方向を例示している。同様に、一点鎖線の矢印線Bは、電磁波発生部2から出射された電磁波の偏波方向を例示している。 Next, an example of the internal structure of the receiver 9 according to the first embodiment will be described. FIG. 5A is an example in which the receiver 9 according to the first embodiment is configured by using one receiver element 90. FIG. 5B is an example in which the receiver 9 according to the first embodiment is configured by using a plurality of receiving elements 90. The arrow line A of the alternate long and short dash line shown in FIGS. 5A and 5B illustrates the polarization direction of the electromagnetic wave that can be received by the receiving element 90. Similarly, the arrow line B of the alternate long and short dash line exemplifies the polarization direction of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generation unit 2.

図5Aに示した構成例は、ビームウエストの半径ω0に成形された電磁波が、計測対象物1で反射して受信器9で受信されるとき、そのビームウエストの半径ω0’に対して1つの受信素子90で検出信号を得る構成である。図5Bに示した構成例は、ビームウエストの半径ω0’に対して、面状に配列されている複数の受信素子90の検出信号を加算器91により加算して、各検出信号の総和に相当となる検出信号を得る構成である。なお受信器9は電磁波検出器として機能する。Configuration example shown in FIG. 5A, the electromagnetic waves that are formed in the radial omega 0 of the beam waist, when received by the receiver 9 is reflected by the measurement object 1, the radial omega 0 'of the beam waist The configuration is such that a detection signal is obtained by one receiving element 90. Configuration example shown in FIG. 5B, with respect to the radial omega 0 'of the beam waist, and added by the adder 91 a detection signal of a plurality of receiving elements 90 which are arranged in a planar, the sum of the detection signals It is a configuration that obtains a considerable detection signal. The receiver 9 functions as an electromagnetic wave detector.

式3を用いて説明したように、計測装置100を用いて計測可能な分解能は電磁波発生部2が出射する電磁波の波長λで決まる。ビームウエストの半径ω0’に対して受信器9が小さい場合、図5Aに示すように、電磁波を受信する受信面において、受信素子90をビームウエストの半径ω0’の内側に配置すればよい。As described with reference to Equation 3, the resolution that can be measured using the measuring device 100 is determined by the wavelength λ of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave generating unit 2. 'If the receiver 9 relative small, as shown in FIG. 5A, in the receiving surface for receiving electromagnetic waves, the receiving element 90 radially omega 0 of the beam waist' radius omega 0 of the beam waist may be disposed on the inside of the ..

また、図5Bに示すように、受信器9は、複数の受信素子90を電磁波の受信面上に配列して構成してもよい。複数の受信素子90の其々は、ビームウエスト(2ω0’)に相当する直径の円の内側に配置され、各受信素子90の検出信号の総和を検出信号として取り出せばよい。これによって、電磁波の受信面積を拡大することができ、信号対雑音比の信号成分を改善することができる 。Further, as shown in FIG. 5B, the receiver 9 may be configured by arranging a plurality of receiving elements 90 on the receiving surface of the electromagnetic wave. Each of the plurality of receiving elements 90 is arranged inside a circle having a diameter corresponding to the beam waist (2ω 0 '), and the sum of the detection signals of each receiving element 90 may be taken out as a detection signal. As a result, the reception area of electromagnetic waves can be expanded, and the signal component of the signal-to-noise ratio can be improved.

図6Aは、計測対象物1の模式図の一例である。図6Bは、計測対象物1の内部の電磁波の伝播過程をより詳細に示す模式図の一例である。ここでは、計測対象物1の屈折率を「n」、計測対象物1の複屈折率を「n」とする。FIG. 6A is an example of a schematic diagram of the measurement object 1. FIG. 6B is an example of a schematic diagram showing the propagation process of the electromagnetic wave inside the measurement object 1 in more detail. Here, the refractive index of the object to be measured 1 is "n 1", and the birefringence of the object 1 to be measured is "n 2 ".

図6Aに示すように、計測対象物1の入射面側の界面(屈折率nと複屈折率nとの界面)において反射される電磁波には、反射電磁波強度Io1と反射電磁波強度Io2がある。図6Bに示すように、反射電磁波強度Io1は、屈折率nと複屈折率nとの界面で反射された電磁波の強度である。反射電磁波強度Io2は、屈折率nの界面を透過して計測対象物1の内部を伝播し、計測対象物1の裏面側の界面(複屈折率nと屈折率nとの界面)で反射された電磁波の強度である。なお、計測対象物1の厚さは「d」とする。As shown in FIG. 6A, the electromagnetic waves reflected at the interface on the incident surface side of the object to be measured 1 (the interface between the refractive index n 1 and the double refractive index n 2 ) include the reflected electromagnetic wave intensity I o1 and the reflected electromagnetic wave intensity I. There is o2. As shown in FIG. 6B, the reflected wave intensity I o1 is the intensity of electromagnetic waves of reflected at the interface between the refractive index n 1 and the birefringent index n 2. The reflected electromagnetic wave intensity I o2 passes through the interface of the refractive index n 1 and propagates inside the measurement object 1, and the interface on the back surface side of the measurement object 1 (the interface between the double refractive index n 2 and the refractive index n 1). ) Is the intensity of the electromagnetic wave reflected. The thickness of the measurement object 1 is "d".

入射角θをブリュースター角とすれば、計測対象物1の表面反射における反射電磁波強度Io1は、略零と見なすことができる。すなわち、受信部3で受信される電磁波は、計測対象物1の内部で吸収、散乱された電磁波の強度(反射電磁波強度Io2)によるものとみなすことができる。したがって、式2に基づく演算により計測対象物1の吸収係数α’を算出し、この吸収係数α’に基づいて、計測対象物1の内部の状態を計測することができる。If the incident angle θ is the Brewster angle, the reflected electromagnetic wave intensity Io1 in the surface reflection of the object 1 to be measured can be regarded as substantially zero. That is, the electromagnetic wave received by the receiving unit 3 can be regarded as being due to the intensity of the electromagnetic wave absorbed and scattered inside the measurement object 1 (reflected electromagnetic wave intensity Io2). Therefore, the absorption coefficient α'of the measurement object 1 can be calculated by the calculation based on the equation 2, and the internal state of the measurement object 1 can be measured based on the absorption coefficient α'.

次に、計測装置100の動作の流れについて、図7のフローチャートを用いて説明する。以下、本明細書において説明するフローチャートは、本発明に係る非接触内部計測方法の実施形態の一つある。本実施例に係る各処理ステップは、計測装置100が備える制御部4が計測装置100のハードウェア資源を用いてコンピュータプログラムを実行させることにより実現されるものである。 Next, the operation flow of the measuring device 100 will be described with reference to the flowchart of FIG. Hereinafter, the flowchart described in the present specification is one of the embodiments of the non-contact internal measurement method according to the present invention. Each processing step according to this embodiment is realized by having the control unit 4 included in the measuring device 100 execute a computer program using the hardware resources of the measuring device 100.

まず、制御部4が電磁波発生器7に対して所定の周波数で電磁波を発生するように設定する周波数設定ステップを実行する(S701)。計測対象物1の内部成分の違いによって、内部を計測するのに好適な周波数が異なる。したがって、計測対象物1の内部成分の計測に適した周波数を任意に設定すればよい。 First, the control unit 4 executes a frequency setting step of setting the electromagnetic wave generator 7 to generate an electromagnetic wave at a predetermined frequency (S701). The frequency suitable for measuring the inside differs depending on the difference in the internal component of the object 1 to be measured. Therefore, a frequency suitable for measuring the internal component of the object to be measured 1 may be arbitrarily set.

続いて、制御部4が電磁波発生部2に対して、所定の周波数かつ所定の強度の電磁波を計測対象物1に照射するように電磁波照射開始ステップを実行する(S702)。S702において電磁波発生部2から出射電磁波強度Iinの電磁波が出射される。Subsequently, the control unit 4 executes an electromagnetic wave irradiation start step so that the electromagnetic wave generation unit 2 irradiates the measurement object 1 with an electromagnetic wave having a predetermined frequency and a predetermined intensity (S702). In S702, an electromagnetic wave having an emitted electromagnetic wave intensity of I in is emitted from the electromagnetic wave generating unit 2.

続いて、制御部4が受信部3に対して、電磁波の受信を開始させる電磁波受信開始ステップを実行する(S703)。S703において、複数の受信器9が計測対象物1から反射した電磁波を受信し、反射電磁波強度Io1と反射電磁波強度Io2の総和に相当する検出信号を取得する。Subsequently, the control unit 4 executes an electromagnetic wave reception start step of starting the reception unit 3 to receive the electromagnetic wave (S703). In S703, the plurality of receivers 9 receive the electromagnetic waves reflected from the object 1 to be measured, and acquire a detection signal corresponding to the sum of the reflected electromagnetic wave intensity Io1 and the reflected electromagnetic wave intensity Io2.

続いて、信号処理部5が、受信部3が算出した検出信号の総和と、電磁波発生部2から出射された電磁波の出射電磁波強度Iinを用いて、式2に基づき、計測対象物1の吸収係数α’を算出する吸収係数算出ステップを実行する(S704)。Subsequently, the signal processing unit 5 uses the sum of the detection signals calculated by the receiving unit 3 and the emitted electromagnetic wave intensity I in of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2, and the measurement target 1 is based on the equation 2. The absorption coefficient calculation step for calculating the absorption coefficient α'is executed (S704).

以上の処理によって、ある時刻における計測装置100を用いた計測対象物1の内部の状態を示す値を計測することができる。例えば、計測対象物1の内部が水であれば、10GHz以上から30THz以下の周波数帯のうち、どの周波数の電磁波を照射しても、吸収係数α’はピークを持たない。すなわち、計測対象物1の内部が水であれば、10GHz以上から30THz以下の周波数帯のどの周波数でもブロードなスペクトルであるため、S701において設定される周波数は、上記の範囲のいずれを用いても、水分の検出が可能である。この場合、過去に測定した計測値と比較するならば、そのときの周波数と同じ周波数を設定する方が望ましい。仮に、制御部4において過去の計測結果を保持していれば、S704の後に、水分量の変化を算出することもできる。 By the above processing, it is possible to measure a value indicating the internal state of the measurement object 1 using the measuring device 100 at a certain time. For example, if the inside of the measurement object 1 is water, the absorption coefficient α'has no peak regardless of the frequency of the electromagnetic wave in the frequency band from 10 GHz or more to 30 THz or less. That is, if the inside of the measurement object 1 is water, the spectrum is broad at any frequency in the frequency band from 10 GHz or more to 30 THz or less. Therefore, the frequency set in S701 can be any of the above ranges. , Moisture can be detected. In this case, it is desirable to set the same frequency as the frequency at that time when comparing with the measured value measured in the past. If the control unit 4 holds the past measurement results, it is possible to calculate the change in the water content after S704.

仮に、計測対象物1の内部が水蒸気であれば、電磁波の周波数によっては吸収係数α’にピークが生ずる。具体的には、周波数が0.56THzや0.75Hzのときに吸収係数α’がピークになることが知られている。したがって、計測対象物1の内部が水蒸気であることが予め分かっている場合であれば、S701において制御部4が電磁波発生器7に設定する周波数を0.56THzまたは0.75Hzにすればよい。 If the inside of the object to be measured 1 is water vapor, a peak occurs in the absorption coefficient α'depending on the frequency of the electromagnetic wave. Specifically, it is known that the absorption coefficient α'peaks when the frequency is 0.56 THz or 0.75 Hz. Therefore, if it is known in advance that the inside of the measurement object 1 is water vapor, the frequency set by the control unit 4 in the electromagnetic wave generator 7 in S701 may be set to 0.56 THz or 0.75 Hz.

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。さらに、本実施例は計測対象物1の内部の屈折率を複屈折率nとして例示したが、吸収係数を持たない屈折率への適用も同様の構成で可能である。また、電磁波発生部2から計測対象物1に照射する電磁波の偏波は、偏波素子(フィルターなど)を用いて、p偏波を生成してもよい。The present invention is not limited to the above-described examples, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of the embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration. Furthermore, this embodiment has been illustrated refractive index inside of the measurement object 1 as birefringence n 2, it is possible with the same configuration is applicable to refractive index that does not have an absorption coefficient. Further, as for the polarization of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generation unit 2 to the measurement object 1, a polarization element (filter or the like) may be used to generate p-polarization.

次に、本発明に係る非接触内部計測装置の第2実施例について説明する。すでに説明した実施例1との違いは、受信器9が、計測対象物1に照射される電磁波の偏波方向と垂直な偏波方向(垂直方向)を含め少なくとも2方向以上の偏波成分に係る偏波(あるいは偏光)情報を取得できる構成を備える点にある。それ以外の構成については、すでに説明をした実施例1と同様であるので、以下は、実施例1と異なる点を中心に説明する。本実施例において、電磁波発生部2から計測対象物1に照射される電磁波はp偏波とする。 Next, a second embodiment of the non-contact internal measuring device according to the present invention will be described. The difference from the first embodiment described above is that the receiver 9 has at least two or more polarization components including the polarization direction (vertical direction) perpendicular to the polarization direction of the electromagnetic wave applied to the measurement object 1. The point is that it is provided with a configuration capable of acquiring such polarization (or polarization) information. Since the other configurations are the same as those of the first embodiment already described, the following description will focus on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 to the measurement object 1 is p-polarized.

図8Aは、実施例2に係る計測対象物1の模式図の一例である。図8Bは、計測対象物1の内部における偏波(偏光)方向を加味した電磁波の伝播過程を詳細に示す模式図である。図8Aおよび図8Bに示すように、計測対象物1の屈折率を「n」、計測対象物1の複屈折率を「n」とする。なお、図8は、電磁波の偏波方向を一点鎖線の矢印によって明示している。FIG. 8A is an example of a schematic diagram of the measurement object 1 according to the second embodiment. FIG. 8B is a schematic diagram showing in detail the propagation process of the electromagnetic wave in consideration of the polarization direction inside the measurement object 1. As shown in FIGS. 8A and 8B, the refractive index of the measurement object 1 is "n 1", and the birefringence of the measurement object 1 is "n 2 ". In FIG. 8, the polarization direction of the electromagnetic wave is clearly indicated by the arrow of the alternate long and short dash line.

ここで、反射電磁波強度Io1および反射電磁波強度I’o2のそれぞれの電磁波の偏波成分に着目すると、反射電磁波強度Io1の偏波成分は、p偏波が保持される。一方、反射電磁波強度I’o2の偏波成分は、複屈折を持つ計測対象物1の内部を伝播したことで変化する。実施例1において説明した構成では、照射される電磁波の入射角θがブリュースター角からずれた場合、反射電磁波強度Io1も受信部3で検出される。そこで、ブリュースター角からの「ずれ」に対するロバスト性を高めるには、計測対象物1の表面で反射された反射電磁波強度Io1の電磁波の偏波(p偏波)と、内部の成分による偏波の変化とを、偏波成分の情報を使って検出すればよい。このように検出することで、反射電磁波強度Io1に依存しない反射電磁波強度I’o2による検出信号のみを取り出すことが可能となる。Here, focusing on the polarization components of each of the electromagnetic wave of the reflected wave intensity I o1 and reflection electromagnetic wave intensity I 'o2, polarized component of the reflected wave intensity I o1 is, p polarization is maintained. On the other hand, the polarization component of the reflected electromagnetic wave intensity I'o2 changes as it propagates inside the measurement object 1 having birefringence. In the configuration described in the first embodiment, when the incident angle θ of the irradiated electromagnetic wave deviates from the Brewster angle, the reflected electromagnetic wave intensity Io1 is also detected by the receiving unit 3. Therefore, in order to enhance the robustness against "deviation" from the Brewster angle, the polarization (p-polarization) of the electromagnetic wave of the reflected electromagnetic wave intensity Io1 reflected on the surface of the measurement object 1 and the polarization due to the internal components. The change in the wave may be detected by using the information on the polarization component. By detecting in this way, it is possible to extract only the detection signal based on the reflected electromagnetic wave intensity I'o2 , which does not depend on the reflected electromagnetic wave intensity Io1.

上記のような計測を可能にする本実施例に係る受信器9の内部構造について、図9を用いて説明する。図9Aは、面状に配列した複数の受信素子90により構成される受信器9の例である。図9Bは、面状に配列した複数の受信素子90により構成される受信器9の別例である。なお、図9Aおよび図9Bの図中に示す二点鎖線の矢印線Aは、受信素子90が受信可能な電磁波の偏波方向を例示している。同様に、一点鎖線の矢印線Bは、電磁波発生部2から出射された電磁波の偏波方向を例示している。 The internal structure of the receiver 9 according to the present embodiment that enables the above measurement will be described with reference to FIG. FIG. 9A is an example of a receiver 9 composed of a plurality of receiving elements 90 arranged in a plane. FIG. 9B is another example of the receiver 9 composed of a plurality of receiving elements 90 arranged in a plane. The arrow line A of the alternate long and short dash line shown in FIGS. 9A and 9B illustrates the polarization direction of the electromagnetic wave that can be received by the receiving element 90. Similarly, the arrow line B of the alternate long and short dash line exemplifies the polarization direction of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generation unit 2.

図9Aに示した構成では、電磁波発生部2から出射された電磁波の偏波と同じ偏波の電磁波と、その偏波に対して90度回転させた電磁波を検出するように受信素子90を配置している。図9Bに示した構成では、電磁波発生部2から出射された電磁波の偏波と同じ偏波の電磁波と、その偏波に対して90度回転させた電磁波と、その偏波に対して±45度回転させた電磁波と、を検出するように受信素子90を配置している。なお、図9Bに示した例では、受信素子90を放射状に配置している。 In the configuration shown in FIG. 9A, the receiving element 90 is arranged so as to detect an electromagnetic wave having the same polarization as the polarization of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 and an electromagnetic wave rotated 90 degrees with respect to the polarization. doing. In the configuration shown in FIG. 9B, an electromagnetic wave having the same polarization as the polarization of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generation unit 2, an electromagnetic wave rotated 90 degrees with respect to the polarization, and ± 45 with respect to the polarization. The receiving element 90 is arranged so as to detect the electromagnetic wave rotated by the degree. In the example shown in FIG. 9B, the receiving elements 90 are arranged radially.

図9Aおよび図9Bに示す受信器9は、偏波方向が同じ受信素子90からの検出信号を加算する加算器91を備える 。図9Aに示した構成では、加算器91aと、加算器91bと、を備える。加算器91aは、電磁波発生部2から計測対象物1に照射された電磁波と同じ偏波を検出する5個の受信素子90の検出信号の和を出力する。加算器91bは、電磁波発生部2から計測対象物1に照射された電磁波の偏波に対して90度回転した電磁波を検出する4個の受信素子90の検出信号の和を出力する。
The receiver 9 shown in FIGS. 9A and 9B includes an adder 91 that adds detection signals from receiving elements 90 having the same polarization direction. The configuration shown in FIG. 9A includes an adder 91a and an adder 91b. The adder 91a outputs the sum of the detection signals of the five receiving elements 90 that detect the same polarization as the electromagnetic wave applied to the measurement object 1 from the electromagnetic wave generation unit 2. The adder 91b outputs the sum of the detection signals of the four receiving elements 90 that detect the electromagnetic wave rotated by 90 degrees with respect to the polarization of the electromagnetic wave irradiated to the measurement object 1 from the electromagnetic wave generating unit 2.

本実施例に係る受信器9によれば、加算器91aから出力される和信号1と、加算器91bから出力される和信号2とを用いて反射電磁波強度Io1に依存しない反射電磁波強度I’o2による検出信号のみを取り出すことが可能となる。ここで、各偏波の検出に用いる受信素子90の個数は、上記の数に限定されるものではなく、計測対象物1からある偏波のみを検出するようにしてもよい。According to the receiver 9 according to the present embodiment, the reflected electromagnetic wave intensity I that does not depend on the reflected electromagnetic wave intensity I o1 is used by using the sum signal 1 output from the adder 91a and the sum signal 2 output from the adder 91b. 'It is possible to extract only the detection signal by o2. Here, the number of receiving elements 90 used for detecting each polarization is not limited to the above number, and only a certain polarization may be detected from the measurement object 1.

図9Bに示した構成では、受信器9は、加算器91aと、加算器91bと、加算器91cと、加算器91dと、を備える。加算器91aは、電磁波発生部2から計測対象物1に照射された電磁波と同じ偏波を検出する3個の受信素子90の検出信号の和である和信号1を出力する。加算器91bおよび加算器91cは、電磁波発生部2から計測対象物1に照射された電磁波の偏波に対して±45度回転させた電磁波を検出する各方向2個の受信素子90の検出信号の和である和信号2および和信号3を出力する。加算器91dは、電磁波発生部2から計測対象物1に照射された電磁波の偏波に対して90度回転させた電磁波を検出する2個の受信素子90の検出信号の和である和信号4を出力する。 In the configuration shown in FIG. 9B, the receiver 9 includes an adder 91a, an adder 91b, an adder 91c, and an adder 91d. The adder 91a outputs a sum signal 1 which is the sum of the detection signals of the three receiving elements 90 that detect the same polarization as the electromagnetic wave applied to the measurement object 1 from the electromagnetic wave generation unit 2. The adder 91b and the adder 91c are detection signals of two receiving elements 90 in each direction for detecting an electromagnetic wave rotated by ± 45 degrees with respect to the polarization of the electromagnetic wave radiated from the electromagnetic wave generating unit 2 to the measurement object 1. The sum signal 2 and the sum signal 3 which are the sums of the above are output. The adder 91d is a sum signal 4 which is the sum of the detection signals of the two receiving elements 90 that detect the electromagnetic wave rotated by 90 degrees with respect to the polarization of the electromagnetic wave radiated from the electromagnetic wave generating unit 2 to the measurement object 1. Is output.

本実施例に係る受信器9によれば、和信号1と、和信号2と、和信号3と、和信号4とを用いて反射電磁波強度Io1に依存しない反射電磁波強度I’o2による検出信号のみを取り出すことが可能となる。ここで、各偏波の検出に用いる受信素子90の個数は、上記の数に限定されるものではなく、計測対象物1から反射された電磁波のうち、ある偏波のみを検出するようにしてもよい。これにより、受信部3で受信される信号のうち、反射電磁波強度Io1のp偏波とそれ以外の反射電磁波強度とを偏波毎に計測することが可能となる。According to the receiver 9 according to this embodiment, the sum signal 1, and the sum signal 2, and the sum signal 3 does not depend on the reflected electromagnetic wave intensity I o1 using the sum signal 4 detected by the reflected wave intensity I 'o2 Only the signal can be taken out. Here, the number of receiving elements 90 used for detecting each polarization is not limited to the above number, and only a certain polarization is detected among the electromagnetic waves reflected from the measurement object 1. May be good. As a result, among the signals received by the receiving unit 3, the p-polarized wave of the reflected electromagnetic wave intensity Io1 and the other reflected electromagnetic wave intensity can be measured for each polarized wave.

次に、本実施例に係る計測装置100の動作の流れについて、図10のフローチャートを用いて説明する。まず、制御部4が電磁波発生器7に対して所定の周波数で電磁波を発生するように設定する周波数設定ステップを実行する(S1001)。計測対象物1の内部成分の違いによって、内部を計測するのに好適な周波数が異なる。したがって、計測対象物1の内部成分の計測に適した周波数を任意に設定すればよい。 Next, the operation flow of the measuring device 100 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the control unit 4 executes a frequency setting step of setting the electromagnetic wave generator 7 to generate an electromagnetic wave at a predetermined frequency (S1001). The frequency suitable for measuring the inside differs depending on the difference in the internal component of the object 1 to be measured. Therefore, a frequency suitable for measuring the internal component of the object to be measured 1 may be arbitrarily set.

続いて、制御部4が電磁波発生部2に対して、所定の周波数であって出射電磁波強度Iinの電磁波を計測対象物1に照射するように電磁波照射開始ステップを実行する(S1002)。Subsequently, the control unit 4 executes an electromagnetic wave irradiation start step so as to irradiate the electromagnetic wave generation unit 2 with an electromagnetic wave having an emitted electromagnetic wave intensity I in at a predetermined frequency (S1002).

続いて、制御部4が受信部3に対して、電磁波の受信を開始させる電磁波受信開始ステップを実行する(S1003)。S1003において、複数の受信器9のそれぞれが受信した電磁波の強度(反射電磁波強度Io1と反射電磁波強度Io2)に基づいて、上記にて説明した和信号1から和信号4をそれぞれ算出する。Subsequently, the control unit 4 executes an electromagnetic wave reception start step of starting the reception unit 3 to receive the electromagnetic wave (S1003). In S1003, the sum signal 4 is calculated from the sum signal 1 described above based on the intensity of the electromagnetic wave (reflected electromagnetic wave intensity Io1 and reflected electromagnetic wave intensity Io2 ) received by each of the plurality of receivers 9.

続いて、信号処理部5が、S1003で算出された和信号から、各偏波の電磁波の反射電磁波強度Io1または反射電磁波強度I’o2を算出し、各偏波に係る偏波成分を算出する反射電磁波強度及び偏波成分算出ステップを実行する(S1004)。
Subsequently, the signal processing unit 5 calculates the reflected electromagnetic wave intensity Io1 or the reflected electromagnetic wave intensity I'o2 of the electromagnetic wave of each polarized wave from the sum signal calculated in S1003, and calculates the polarization component related to each polarized wave. The step of calculating the reflected electromagnetic wave intensity and the polarization component is executed (S1004).

続いて、信号処理部5が、S1004で算出された各偏光の電磁波強度に基づいて、各偏光における吸収係数α’を算出する吸収係数算出ステップを実行する(S1005)。 Subsequently, the signal processing unit 5 executes an absorption coefficient calculation step of calculating the absorption coefficient α'for each polarized light based on the electromagnetic wave intensity of each polarized light calculated in S1004 (S1005).

以上の処理によって、ある時刻における計測装置100を用いた計測対象物1の内部の状態を示す値を計測することができる。例えば、計測対象物1の内部が水であれば、10GHz以上から30THz以下の周波数帯のうち、どの周波数の電磁波を照射しても、吸収係数α’はピークを持たない。すなわち、計測対象物1の内部が水の場合、10GHz以上から30THz以下の周波数帯のどの周波数でもブロードなスペクトルであるため、S1001において設定される周波数は、上記の範囲のいずれかでよい。この場合、過去に測定した計測値と比較するならば、そのときの周波数と同じ周波数を設定する方が望ましい。仮に、制御部4において過去の計測結果を保持していれば、S1005の後に、水分量の変化や肌の荒れ(偏波方向の乱れ)を測定することもできる。 By the above processing, it is possible to measure a value indicating the internal state of the measurement object 1 using the measuring device 100 at a certain time. For example, if the inside of the measurement object 1 is water, the absorption coefficient α'has no peak regardless of the frequency of the electromagnetic wave in the frequency band from 10 GHz or more to 30 THz or less. That is, when the inside of the measurement object 1 is water, the frequency set in S1001 may be any of the above ranges because the spectrum is broad at any frequency in the frequency band from 10 GHz or more to 30 THz or less. In this case, it is desirable to set the same frequency as the frequency at that time when comparing with the measured value measured in the past. If the control unit 4 holds the past measurement results, it is possible to measure the change in the amount of water and the roughness of the skin (disturbance in the polarization direction) after S1005.

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。さらに、本実施例は計測対象物1の内部の屈折率が複屈折率nを示したが、吸収係数を持たない屈折率への適用も同様の構成で可能である。The present invention is not limited to the above-described examples, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of the embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration. Furthermore, this embodiment is internal refractive index of the measurement object 1 showed birefringence n 2, it is possible with the same configuration is applicable to refractive index that does not have an absorption coefficient.

また、ブリュースター角に対するロバスト性を高めるには、図9Aに示したように、受信素子90を電磁波発生部2から出射された電磁波の偏波に対して90度回転させた電磁波を検出するように配置してもよい。また、本実施例では受信素子90の数を9個としているが、これに限定されるものではなく、1個の受信素子90が複数の受信器で構成されていてもよい。 Further, in order to enhance the robustness with respect to the Brewster angle, as shown in FIG. 9A, the electromagnetic wave obtained by rotating the receiving element 90 by 90 degrees with respect to the polarization of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 is detected. May be placed in. Further, although the number of receiving elements 90 is set to 9 in this embodiment, the number is not limited to this, and one receiving element 90 may be composed of a plurality of receivers.

実施例1および実施例2で用いた図6および図8では、計測対象物1が単層の場合を例示した。計測装置100は、図11に示すような多層積層構造の場合にも適用可能である。図11Aに示すように、計測対象物1の別例である計測対象物1aが、第一層11a、第二層12a、第三層13a、のような三層であるとする。そして図11Bに示す様に、各層における屈折率はそれぞれ異なる場合、その境界面において電磁波が反射する。すなわち、受信部3において受信される反射電磁波の強度は、各層の境界面において反射された各反射電磁波の強度を合算したものになる。
In FIGS. 6 and 8 used in Example 1 and Example 2, the case where the measurement object 1 is a single layer is illustrated. The measuring device 100 can also be applied to the case of a multi-layer laminated structure as shown in FIG. As shown in FIG. 11A, it is assumed that the measurement object 1a, which is another example of the measurement object 1, has three layers such as the first layer 11a, the second layer 12a, and the third layer 13a. Then, as shown in FIG. 11B , when the refractive indexes of each layer are different, electromagnetic waves are reflected at the boundary surface. That is, the intensity of the reflected electromagnetic wave received by the receiving unit 3 is the sum of the intensities of the reflected electromagnetic waves reflected at the boundary surface of each layer.

積層構造のものとして、例えば皮膚が挙げられる。皮膚は、角層・表皮層・真皮層・皮下組織層という層が積層された構造になっており、真皮層の7割以上を占めるコラーゲンは繊維状のたんぱく質であり、複屈折の性質がある。 Examples of the laminated structure include skin. The skin has a structure in which layers of the stratum corneum, epidermis layer, dermis layer, and subcutaneous tissue layer are laminated, and collagen, which occupies more than 70% of the dermis layer, is a fibrous protein and has birefringence properties. ..

角層中の水分量が低下し、皮膚内部の環境(状態)が乾燥した場合、水分に電磁波が吸収されない状態になる。この状態のとき、電磁波は健康な状態の皮膚に比べて、より皮膚内部まで到達する。その結果、真皮層の7割を占めるコラーゲンの複屈折による偏波の変化を含んだ電磁波が受信部3において受信されることになる。すなわち、偏波情報をモニタリングすることができ、これによって、皮膚の状態変化をモニタリングすることができる。 When the amount of water in the stratum corneum decreases and the environment (state) inside the skin becomes dry, electromagnetic waves are not absorbed by the water. In this state, the electromagnetic waves reach the inside of the skin more than the healthy skin. As a result, the receiving unit 3 receives an electromagnetic wave including a change in polarization due to birefringence of collagen, which occupies 70% of the dermis layer. That is, the polarization information can be monitored, and thus the change of state of the skin can be monitored.

一方、肌が乾燥して角層中の水で吸収される量が減り、より肌内部まで到達するため計測対象物1の厚さdを一定として見なすことはできなくなる。その場合、角層中の水分による吸収をモニタリングする偏波を、ある偏波に固定し、その偏波の強度の相対変化をモニタリングすることで、角層中の水分量変化を知ることは可能である。 On the other hand, since the skin dries and the amount absorbed by water in the stratum corneum decreases and reaches the inside of the skin more, the thickness d of the measurement object 1 cannot be regarded as constant. In that case, it is possible to know the change in the amount of water in the stratum corneum by fixing the polarization that monitors the absorption by water in the stratum corneum to a certain polarization and monitoring the relative change in the intensity of the polarization. Is.

次に、本発明に係る内部計測結果表示システムの実施形態について説明する。本実施例では、内部計測結果表示システムの一例である皮膚情報取得端末103について説明する。図12は、皮膚情報取得端末103の使用態様を示している。皮膚情報取得端末103は、使用者25の肌(図12は顔の肌)の内部状態に基づく計測をし、その結果を表示する機能を備える可搬型の情報処理装置である。皮膚情報取得端末103を使用者25の側面から少し離れたところで保持して非接触のまま所定の操作を行うことで、使用者25の肌の内部状態(水分量や肌荒れの度合い)を測定することができる。 Next, an embodiment of the internal measurement result display system according to the present invention will be described. In this embodiment, the skin information acquisition terminal 103, which is an example of the internal measurement result display system, will be described. FIG. 12 shows a usage mode of the skin information acquisition terminal 103. The skin information acquisition terminal 103 is a portable information processing device having a function of measuring based on the internal state of the skin of the user 25 (the skin of the face in FIG. 12) and displaying the result. By holding the skin information acquisition terminal 103 at a distance from the side surface of the user 25 and performing a predetermined operation without contact, the internal state of the skin of the user 25 (the amount of water and the degree of rough skin) is measured. be able to.

図13Aは、皮膚情報取得端末103の外観を示す図であって、計測対象物1を含む使用者25に向ける側の構成の配置を示す図である。図13Bは、計測結果が表示される側の構成の配置を示す図である。本実施例に係る皮膚情報取得端末103は、表示側とセンサ側とが別の面に配置されている例である。 FIG. 13A is a diagram showing the appearance of the skin information acquisition terminal 103, and is a diagram showing the arrangement of the configuration on the side facing the user 25 including the measurement object 1. FIG. 13B is a diagram showing the arrangement of the configuration on the side where the measurement result is displayed. The skin information acquisition terminal 103 according to this embodiment is an example in which the display side and the sensor side are arranged on different surfaces.

図13Aに示すように計測対象に向ける側には、計測装置100が備える電磁波発生部2と受信部3が配置されている。電磁波発生部2は、計測対象に向けて電磁波を出射し、受信部3は計測対象が反射した電磁波を受信する。電磁波発生部2と受信部3は、すでに説明をしたとおり、電磁波発生部2から出射された電磁波の計測対象物1に対する入射角θがブリュースター角近傍の値になり、この電磁波の反射波を受信するような位置関係において配置されている。また計測対象に向ける側には、内蔵カメラである画像撮影部101のレンズ、距離計測部102も配置されている。 As shown in FIG. 13A, an electromagnetic wave generating unit 2 and a receiving unit 3 included in the measuring device 100 are arranged on the side facing the measurement target. The electromagnetic wave generating unit 2 emits an electromagnetic wave toward the measurement target, and the receiving unit 3 receives the electromagnetic wave reflected by the measurement target. As described above, the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 have the incident angle θ of the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 with respect to the measurement object 1 set to a value near the Brewster angle, and the reflected wave of this electromagnetic wave is generated. They are arranged in a positional relationship so that they can be received. Further, a lens of an image capturing unit 101, which is a built-in camera, and a distance measuring unit 102 are also arranged on the side facing the measurement target.

そして、図13Bに示すように、計測対象に向ける面の反対面であって結果が表示される側には、表示部(ディスプレイ)16 が配置されている。図13Bにおいて表示部16には、計測対象を撮影した写真26に計測位置を示す計測位置マーカー27を重ね合わせた画像が表示される。計測位置マーカー27は、前回の計測と同じ場所を計測していることを表示する。 Then, as shown in FIG. 13B, the display unit (display) 16 is arranged on the side opposite to the surface facing the measurement target and on which the result is displayed. In FIG. 13B, the display unit 16 displays an image in which the measurement position marker 27 indicating the measurement position is superimposed on the photograph 26 in which the measurement target is taken. The measurement position marker 27 indicates that the same location as the previous measurement is being measured.

図14は、本実施例における皮膚情報取得端末103の機能構成を示す図である。図14に基づいて、皮膚情報取得端末103の動作の概略について説明する。 FIG. 14 is a diagram showing a functional configuration of the skin information acquisition terminal 103 in this embodiment. The outline of the operation of the skin information acquisition terminal 103 will be described with reference to FIG.

皮膚情報取得端末103は、画像撮影部(カメラ) 101で使用者25の計測部位を撮影し、その写真を解析する画像解析処理を実行することで、紫外線、乾燥、ストレスなどを解析結果として表示部16に表示することができる。また、皮膚情報取得端末103は、計測装置100により計測部位の皮膚内部の水分や肌の状態(キメの細かさ)の計測値を取得し、その計測値を解析した結果を表示部16に表示する。このときの表示は、図13Bにおいて例示したように、写真26と判定結果(或いは乾燥注意などの表示や保湿量や変化幅)を共に表示する。 The skin information acquisition terminal 103 captures the measurement site of the user 25 with the image capturing unit (camera) 101, executes an image analysis process for analyzing the photograph, and displays ultraviolet rays, dryness, stress, etc. as the analysis result. It can be displayed in unit 16. Further, the skin information acquisition terminal 103 acquires the measured values of the moisture inside the skin and the skin condition (fineness of texture) of the measurement site by the measuring device 100, and displays the result of analyzing the measured values on the display unit 16. To do. At this time, as illustrated in FIG. 13B, both Photo 26 and the determination result (or display such as caution for drying, moisturizing amount, and change width) are displayed.

画像撮影部101は、例えば、可視光波長に対する感度を持つRGBカメラ、赤外線に対する感度を持つカメラ、赤外線から可視光の波長に対する感度を持つRGBカメラなどを用いることができる。また、画像撮影部101には、可視光から紫外線の波長、或いは赤外線から可視光を経て紫外線の波長に対する感度を持つRGBカメラなどを用いることもできる。 As the image capturing unit 101, for example, an RGB camera having a sensitivity to a visible light wavelength, a camera having a sensitivity to infrared rays, an RGB camera having a sensitivity to a wavelength from infrared rays to visible light, and the like can be used. Further, as the image capturing unit 101, an RGB camera having a sensitivity to a wavelength of ultraviolet rays from visible light or a wavelength of ultraviolet rays from infrared rays to visible light can also be used.

距離計測部(距離センサ)102 は、計測対象と皮膚情報取得端末103との距離を計測する。計測された距離に関するデータはデータ保持部160に記憶される。距離計測部102によって、計測時の皮膚情報取得端末103の位置を推定することができ、これによって、前回と同じ位置を計測していることを知ることができる。例えば、距離計測部102により取得された距離情報と画像撮影部101により取得された画像を解析することで計測対象が同じ場所であることを推定できる。なお、皮膚情報取得端末103が同じ位置を計測していると推定したときに、後述するサウンド部161を用いて音を発し、使用者25に知らせるようにしてもよい。 The distance measuring unit (distance sensor) 102 measures the distance between the measurement target and the skin information acquisition terminal 103. The data regarding the measured distance is stored in the data holding unit 160. The distance measuring unit 102 can estimate the position of the skin information acquisition terminal 103 at the time of measurement, and thereby it is possible to know that the same position as the previous time is being measured. For example, it can be estimated that the measurement target is the same place by analyzing the distance information acquired by the distance measuring unit 102 and the image acquired by the image capturing unit 101. When it is estimated that the skin information acquisition terminal 103 is measuring the same position, the sound unit 161 described later may be used to emit a sound to notify the user 25.

図14は本実施例における皮膚情報取得端末103の構成の一例を示す。図14を用いて皮膚情報取得端末103の各部について、処理の概念的な流れとともに説明する。以降、特別な指定がない場合、皮膚情報取得端末103を構成する各部はシステムバス17により接続されたシステム制御部14からの信号により制御されるものとする。すでに説明したとおり、計測装置100は,計測対象物1に対する入射角θがブリュースター角近傍の値となるように電磁波を出射する電磁波発生部2と、計測対象物1から反射した電磁波を受信する受信部3の配置が調整されている。計測装置100は、上記のように配置が調整されている構成の他に、電磁波発生部2と受信部3を制御する制御部4および受信部3で受信した電磁波の信号処理を行う信号処理部5を備える。 FIG. 14 shows an example of the configuration of the skin information acquisition terminal 103 in this embodiment. Each part of the skin information acquisition terminal 103 will be described with reference to FIG. 14 together with a conceptual flow of processing. Hereinafter, unless otherwise specified, each unit constituting the skin information acquisition terminal 103 shall be controlled by a signal from the system control unit 14 connected by the system bus 17. As described above, the measuring device 100 receives the electromagnetic wave generating unit 2 that emits an electromagnetic wave so that the incident angle θ with respect to the measuring object 1 becomes a value near the Brewster angle, and the electromagnetic wave reflected from the measuring object 1. The arrangement of the receiving unit 3 is adjusted. In addition to the configuration in which the arrangement is adjusted as described above, the measuring device 100 is a signal processing unit that processes signals of electromagnetic waves received by the control unit 4 and the reception unit 3 that control the electromagnetic wave generation unit 2 and the reception unit 3. 5 is provided.

入力部40(例えばタッチセンサ、ボタン)を 介して使用者25を識別する情報、計測位置に関する情報(顔、腕など)を入力する。その後、計測装置100における信号処理の結果を計測情報取得部11が取得する。式2に示したように計測対象物1である使用者25からの反射強度の比を算出は、計測値解析部18で行う。計測値解析部18では、データ保持部160に蓄積された過去のデータを参照して、ある時刻の測定値だけではなく、過去の履歴を含んだ時系列データとして、使用者25の皮膚の状態変化を解析する。ここで、例えば、データ保持部160には複数の個人を特定する番号を付加して、複数人の計測データを保持してもよい。計測値解析部18は、計測装置100の受信部3が受信した電磁波に基づく検出信号から、当該受信した電磁波の強度と、偏波成分に基づく偏波依存特性を解析する処理を実行する。 Information for identifying the user 25 and information regarding the measurement position (face, arm, etc.) are input via the input unit 40 (for example, a touch sensor, a button). After that, the measurement information acquisition unit 11 acquires the result of signal processing in the measurement device 100. As shown in Equation 2, the measurement value analysis unit 18 calculates the ratio of the reflection intensity from the user 25, which is the measurement object 1. The measured value analysis unit 18 refers to the past data accumulated in the data holding unit 160, and refers to the skin condition of the user 25 as time-series data including not only the measured value at a certain time but also the past history. Analyze changes. Here, for example, the data holding unit 160 may be added with numbers that identify a plurality of individuals to hold the measurement data of a plurality of individuals. The measurement value analysis unit 18 executes a process of analyzing the intensity of the received electromagnetic wave and the polarization-dependent characteristic based on the polarization component from the detection signal based on the electromagnetic wave received by the reception unit 3 of the measurement device 100.

次に、画像撮影部101により使用者25の計測部位を撮影する。取得した画像の取得は画像情報取得部12で行う。さらに、計測部位との距離は距離計測部102で行い、その測定した距離の結果は、距離情報取得部13で取得する。これらの測定結果は、データ保持部160に保存される。表示処理部15は、撮影された写真から画像解析し、紫外線、乾燥、ストレスなどを表示部16に表示する。さらに、表示処理部15は、計測装置100から得られた計測部位の皮膚内部の水分や肌の状態(キメの細かさ)の計測値を解析した結果を写真26とともに表示部16に表示する。ここで、表示部16で表示する内容は、例えば、保湿量などの値や変化幅のグラフや図13Bに例示したレーダー図などである。
Next, the image capturing unit 101 photographs the measurement site of the user 25. The image information acquisition unit 12 acquires the acquired image. Further, the distance to the measurement site is measured by the distance measurement unit 102, and the result of the measured distance is acquired by the distance information acquisition unit 13. These measurement results are stored in the data holding unit 160. The display processing unit 15 analyzes an image from the photograph taken and displays ultraviolet rays, drying, stress, etc. on the display unit 16. Further, the display processing unit 15 displays on the display unit 16 the result of analyzing the measured values of the measurement region resulting from the measurement device 100 of the inner skin moisture and skin condition (fineness of texture) with photographs 26 .. Here, the content displayed by the display unit 16 is, for example, a graph of a value such as a moisturizing amount and a change width, a radar diagram illustrated in FIG. 13B, and the like.

さらに長期のモニタリングする場合には、測定位置を合わせて、略同一部位を計測することが望まれる。そこでシステム制御部14が、前回あるいはこれまで画像撮影部101で撮影した画像結果から測定部位を特定し、距離計測部102の距離結果から測定条件を算出し、計測位置を推定する。推定された計測位置を図13Bの計測位置マーカー27のように表示部16に表示してもよい。この場合、システム制御部14が計測位置推定部として機能する。ここで、例えば、図13Aのような構成の皮膚情報取得端末103では、使用者25が撮影しながら皮膚情報取得端末103の表示部16を確認できない。このような場合には、サウンド部161を使って、過去に取得された計測位置マーカー27が示す位置と画像撮影部101が現在撮影している位置との差分の情報を音、例えば音程の変化や音量の変化、或いは音声などを知らせることも可能である。この場合、システム制御部14が、過去の計測位置マーカー27が示す位置と現在撮影している位置の差分を演算する演算部として機能し、システム制御部14が演算した結果に基づいて上記のように差分に関連した処理を実行し計測位置を決定する。サウンド部161は、音声処理プロセッサとスピーカとを含む 。図14において、計測情報取得部11、画像情報取得部12、距離情報取得部13、計測値解析部18、システム制御部14、サウンド部161のうちの音声処理プロセッサ、及び表示処理部15は、皮膚情報取得端末103を構成するプロセッサーやサーキットにより構成される。またデータ保持部160は、皮膚情報取得端末103を構成するメモリにより構成される。 For longer-term monitoring, it is desirable to align the measurement positions and measure substantially the same site. Therefore, the system control unit 14 identifies the measurement site from the image result taken by the image capturing unit 101 last time or so far, calculates the measurement condition from the distance result of the distance measuring unit 102, and estimates the measurement position. The estimated measurement position may be displayed on the display unit 16 as in the measurement position marker 27 of FIG. 13B. In this case, the system control unit 14 functions as a measurement position estimation unit. Here, for example, in the skin information acquisition terminal 103 having the configuration shown in FIG. 13A, the user 25 cannot confirm the display unit 16 of the skin information acquisition terminal 103 while taking a picture. In such a case, the sound unit 161 is used to obtain information on the difference between the position indicated by the measurement position marker 27 acquired in the past and the position currently being photographed by the image capturing unit 101 to change the sound, for example, the pitch. It is also possible to notify a change in volume, a change in volume, a voice, or the like. In this case, the system control unit 14 functions as a calculation unit for calculating the difference between the position indicated by the past measurement position marker 27 and the position currently being photographed, and is as described above based on the result calculated by the system control unit 14. The measurement position is determined by executing the processing related to the difference. The sound unit 161 includes a voice processing processor and a speaker. In FIG. 14, the sound processing processor and the display processing unit 15 of the measurement information acquisition unit 11, the image information acquisition unit 12, the distance information acquisition unit 13, the measurement value analysis unit 18, the system control unit 14, and the sound unit 161 are shown. It is composed of processors and circuits constituting the skin information acquisition terminal 103. Further, the data holding unit 160 is composed of a memory constituting the skin information acquisition terminal 103.

次に、皮膚情報取得端末103の動作の流れについて、図15のフローチャートを用いて説明する。まず、システム制御部14で入力部40を制御して、使用者25に、識別情報や計測部位に関する情報を入力するインターフェースを提示する入力ステップを実行する(S1501)。例えば、S1501において表示部16に入力画面を表示し、使用者25に所定の情報を入力させればよい。 Next, the operation flow of the skin information acquisition terminal 103 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the system control unit 14 controls the input unit 40 to execute an input step of presenting the user 25 with an interface for inputting identification information and information on the measurement site (S1501). For example, in S1501, an input screen may be displayed on the display unit 16 and the user 25 may be made to input predetermined information.

続いて、システム制御部14で画像撮影部101を制御して、使用者25の測定部位を撮影する撮影ステップを実行する(S1502)。 Subsequently, the system control unit 14 controls the image capturing unit 101 to execute a photographing step of photographing the measurement portion of the user 25 (S1502).

次に、システム制御部14で距離計測部102を制御して、使用者25の測定部位と皮膚情報取得端末103との距離を計測する距離計測ステップを実行する(S1503)。 Next, the system control unit 14 controls the distance measurement unit 102 to execute a distance measurement step of measuring the distance between the measurement site of the user 25 and the skin information acquisition terminal 103 (S1503).

次に、測定した距離の結果を距離情報取得部13により取得する距離情報取得ステップを実行する(S1504)。 Next, the distance information acquisition step of acquiring the result of the measured distance by the distance information acquisition unit 13 is executed (S1504).

さらに、計測位置マーカー27の位置を算出するために、皮膚情報取得端末103の電磁波発生部2と受信部3の位置とS1504で得られた距離の結果から、使用者25に対する測定位置を算出する測定位置算出ステップを実行する(S1505)。S1505において、算出された測定位置が過去の測定位置と合致しているか否かを判定し、サウンド部161を用いて判定結果に対応する音を出力する音出力ステップをさらに実行してもよい。この場合、S1505における判定結果は、測定位置の推定結果と同義である。すなわち、S1505に係る処理動作は、計測位置推定ステップとしても実行される。 Further, in order to calculate the position of the measurement position marker 27, the measurement position with respect to the user 25 is calculated from the results of the positions of the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 of the skin information acquisition terminal 103 and the distance obtained in S1504. The measurement position calculation step is executed (S1505). In S1505, it may be determined whether or not the calculated measurement position matches the past measurement position, and the sound output step of outputting the sound corresponding to the determination result may be further executed using the sound unit 161. In this case, the determination result in S1505 is synonymous with the estimation result of the measurement position. That is, the processing operation according to S1505 is also executed as a measurement position estimation step.

また、S1504で距離情報取得ステップを実行しているときに、並列でシステム制御部14から計測装置100の制御部4を通じて電磁波発生部2の電磁波発生器7を制御する。この制御に基づいて、出射電磁波強度Iinの電磁波を使用者25に照射する電磁波照射ステップと、使用者25に反射された電磁波の強度を取得する電磁波検出ステップと、を実行する(S1506)。Further, when the distance information acquisition step is being executed in S1504, the electromagnetic wave generator 7 of the electromagnetic wave generating unit 2 is controlled from the system control unit 14 through the control unit 4 of the measuring device 100 in parallel. Based on this control, an electromagnetic wave irradiation step of irradiating the user 25 with an electromagnetic wave having an emitted electromagnetic wave intensity of I in and an electromagnetic wave detection step of acquiring the intensity of the electromagnetic wave reflected by the user 25 are executed (S1506).

S1506において取得された電磁波の強度を信号処理部5から計測情報取得部11が受け取り、システム制御部14が受け取った情報から反射電磁波強度情報と偏波情報を解析する解析ステップを実行する。さらに、式2に示したように取得された情報から、ある時刻の吸収量と偏波の情報を加え、各偏波における吸収量に換算する吸収量換算ステップを実行する(S1507)。S1507の解析段階で例えばデータ保持部160に保持された過去のデータの水分量と比較して相対的な水分量変化に換算してもよい。 The measurement information acquisition unit 11 receives the electromagnetic wave intensity acquired in S1506 from the signal processing unit 5, and executes an analysis step of analyzing the reflected electromagnetic wave intensity information and the polarization information from the information received by the system control unit 14. Further, from the information acquired as shown in Equation 2, the absorption amount conversion step of adding the absorption amount and the polarization information at a certain time and converting the absorption amount in each polarization is executed (S1507). In the analysis stage of S1507, for example, it may be converted into a relative change in water content by comparing with the water content of the past data held in the data holding unit 160.

次に、S1505とS1507から得られた測定位置と強度/偏波信号の解析結果とS1502で撮影した画像を表示処理部15で処理をして、図13Bのような表示を表示部16に表示させる表示ステップを実行する(S1508)。 Next, the display processing unit 15 processes the analysis results of the measurement positions and intensity / polarization signals obtained from S1505 and S1507 and the image taken in S1502, and the display as shown in FIG. 13B is displayed on the display unit 16. The display step to be caused is executed (S1508).

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described examples, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of the embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

例えば、カラー画像と距離画像とを同時に取得可能な単眼カメラを使えば、画像撮影部101と距離計測部102のような別々の機能を一つの機能で実現することができ、小型化かつコストな皮膚情報取得端末103が実現できる。また、皮膚情報取得端末103は皮膚の状態計測の専用端末に限るものではない。例えば、皮膚情報取得端末103の電磁波発生部2と受信部3に、共鳴トンネルダイオードなどの小型光源やヘテロバリアダイオードやカーボンナノチューブなどの小型検出器を用いてもよい。これによって、多様な情報処理機能を備える携帯電話(スマートフォン)と組み合わせることが可能である。 For example, if a monocular camera capable of simultaneously acquiring a color image and a distance image is used, separate functions such as the image capturing unit 101 and the distance measuring unit 102 can be realized by one function, which is compact and cost effective. The skin information acquisition terminal 103 can be realized. Further, the skin information acquisition terminal 103 is not limited to a dedicated terminal for measuring the state of the skin. For example, a small light source such as a resonance tunnel diode or a small detector such as a heterobarrier diode or carbon nanotube may be used for the electromagnetic wave generation unit 2 and the reception unit 3 of the skin information acquisition terminal 103. This makes it possible to combine it with a mobile phone (smartphone) having various information processing functions.

また図14では、本実施例における皮膚情報取得端末103の構成の一例を示したが、すべての解析を皮膚情報取得端末103で行う必要は無い。例えば、図16に示すように通信部19を備えた皮膚情報取得端末1031を使うことで複雑な解析のすべて或いは一部を外部のサーバ104で行うことも可能である。外部サーバを使う場合は、S1508の統合処理をサーバ104の情報統合部23を加えることで、表示処理部15の処理負荷が低減し、表示部16のフレームレートの改善への効果が期待できる。 Further, although FIG. 14 shows an example of the configuration of the skin information acquisition terminal 103 in this embodiment, it is not necessary to perform all the analysis on the skin information acquisition terminal 103. For example, by using the skin information acquisition terminal 1031 provided with the communication unit 19 as shown in FIG. 16, it is possible to perform all or part of the complicated analysis on the external server 104. When using an external server, by adding the information integration unit 23 of the server 104 to the integration processing of S1508, the processing load of the display processing unit 15 can be reduced, and the effect of improving the frame rate of the display unit 16 can be expected.

図16に示す様に、サーバ104と連携する皮膚情報取得端末1031は、サーバ104とのデータ通信を行う通信部19と、計測値解析部18を持たず、同機能はサーバ104に配置される。サーバ104は、計測値解析部18の他、画像情報解析部21と、画像診断部22と、情報統合部23と、通信部20 と、を備える。計測値解析部18、画像情報解析部21、画像診断部22、及び情報統合部23は、サーバ104を構成するCPUやサーキット等のコンピュータにより構成される。通信部19、20は、ネットワーク通信装置、例えばWifi(登録商標)、8P8Cモジュラーコネクタ等の通信用コネクタなどのハードウェアを用いて構成される。 As shown in FIG. 16, the skin information acquisition terminal 1031 that cooperates with the server 104 does not have a communication unit 19 that performs data communication with the server 104 and a measurement value analysis unit 18, and the same function is arranged on the server 104. .. The server 104 includes an image information analysis unit 21, an image diagnosis unit 22, an information integration unit 23, and a communication unit 20 in addition to the measurement value analysis unit 18. The measurement value analysis unit 18, the image information analysis unit 21, the image diagnosis unit 22, and the information integration unit 23 are composed of computers such as a CPU and a circuit that make up the server 104. The communication units 19 and 20 are configured by using hardware such as a network communication device, for example, a communication connector such as Wifi (registered trademark) or 8P8C modular connector.

画像情報解析部21は、画像情報取得部12において取得された画像(計測対象物1の画像)を解析し、その結果を出力する。 The image information analysis unit 21 analyzes the image (image of the measurement object 1) acquired by the image information acquisition unit 12, and outputs the result.

画像診断部22は、画像情報解析部21の出力に基づいて、画像情報取得部12から取得された画像に対する診断を行う。 The image diagnosis unit 22 diagnoses the image acquired from the image information acquisition unit 12 based on the output of the image information analysis unit 21.

情報統合部23は、画像診断部22における診断の結果と、計測値解析部18の解析結果を用いて、表示部16に表示するための情報を統合して出力する。 The information integration unit 23 integrates and outputs information for display on the display unit 16 by using the diagnosis result of the image diagnosis unit 22 and the analysis result of the measurement value analysis unit 18.

次に、皮膚情報取得端末1031の動作の流れについて図17のフローチャートを用いて説明する。まず、システム制御部14で入力部40を制御して、使用者25に、識別情報や計測部位に関する情報を入力するインターフェースを提示する入力ステップを実行する(S1701)。例えば、S1701において表示部16に入力画面を表示し、使用者25に所定の情報を入力させればよい。 Next, the operation flow of the skin information acquisition terminal 1031 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the system control unit 14 controls the input unit 40 to execute an input step of presenting the user 25 with an interface for inputting identification information and information on the measurement site (S1701). For example, in S1701, the input screen may be displayed on the display unit 16 and the user 25 may be made to input predetermined information.

続いて、システム制御部14で画像撮影部101を制御して、使用者25の測定部位を撮影する撮影ステップを実行する(S1702)。 Subsequently, the system control unit 14 controls the image capturing unit 101 to execute a photographing step of photographing the measurement portion of the user 25 (S1702).

次に、システム制御部14で距離計測部102を制御して、使用者25の測定部位と皮膚情報取得端末1031との距離を計測する距離計測ステップを実行する(S1703)。 Next, the system control unit 14 controls the distance measurement unit 102 to execute a distance measurement step of measuring the distance between the measurement site of the user 25 and the skin information acquisition terminal 1031 (S1703).

次に、測定した距離の結果を距離情報取得部13により取得する距離情報取得ステップを実行する(S1704)。 Next, the distance information acquisition step of acquiring the result of the measured distance by the distance information acquisition unit 13 is executed (S1704).

さらに、皮膚情報取得端末1031の電磁波発生部2と受信部3の位置とS1704で得られた距離の結果から、使用者25の測定位置を算出する測定位置算出ステップを実行する(S1705)。 Further, a measurement position calculation step of calculating the measurement position of the user 25 from the results of the positions of the electromagnetic wave generation unit 2 and the reception unit 3 of the skin information acquisition terminal 1031 and the distance obtained in S1704 is executed (S1705).

また、S1704で距離情報取得ステップを実行しているときに、並列でシステム制御部14から制御部4を通じて電磁波発生部2の電磁波発生器7を制御して、出射電磁波強度Iinの電磁波を使用者25に照射する。照射された出射電磁波強度Iinの電磁波が使用者25により反射したことによる反射電磁波強度情報と偏波情報を取得する計測情報取得ステップを実行する(S1706)。Further, when the distance information acquisition step is being executed in S1704, the electromagnetic wave generator 7 of the electromagnetic wave generator 2 is controlled in parallel from the system control unit 14 through the control unit 4, and the electromagnetic wave of the emitted electromagnetic wave intensity I in is used. Person 25 is irradiated. The measurement information acquisition step of acquiring the reflected electromagnetic wave intensity information and the polarization information due to the reflected electromagnetic wave of the emitted emitted electromagnetic wave intensity I in by the user 25 is executed (S1706).

次に、S1702で撮影された画像、S1705による測定位置の演算結果、およびS1706で得られた反射電磁波強度情報と偏波情報を通信部19と通じてサーバ104に出力するサーバ出力ステップを実行する(S1707)。その後、サーバ104において、式2に示したように取得された情報から、ある時刻の吸収量の算出と偏波の情報を加え、各偏波における吸収量に換算する吸収量換算ステップを実行する(S1708)。S1707において、通信部19を通じてサーバ104にデータを出力する際に、データ保持部160に保持されたデータの一部あるいはすべてを参照して、S1708の解析段階で水分量の相対変化に換算可能である。 Next, the server output step of outputting the image taken by S1702, the calculation result of the measurement position by S1705, and the reflected electromagnetic wave intensity information and the polarization information obtained by S1706 to the server 104 through the communication unit 19 is executed. (S1707). After that, the server 104 executes an absorption amount conversion step of calculating the absorption amount at a certain time and adding the polarization information from the information acquired as shown in Equation 2 and converting the absorption amount into the absorption amount in each polarization. (S1708). In S1707, when data is output to the server 104 through the communication unit 19, part or all of the data held in the data holding unit 160 can be referred to and converted into a relative change in water content at the analysis stage of S1708. is there.

続いて、サーバ104が、測定位置と強度/偏波信号の解析結果とS1702で撮影した画像とを図13Bに例示したような表示ができるように、表示用の情報を統合する情報統合ステップを実行する(S1709)。 Subsequently, an information integration step of integrating display information is performed so that the server 104 can display the measurement position, the analysis result of the intensity / polarization signal, and the image taken in S1702 as illustrated in FIG. 13B. Execute (S1709).

次に、S1709で統合された表示用情報をサーバ104から通信部19へ送信する送信ステップを実行し(S1710)、最後に、統合情報を表示処理部15で処理した結果を表示部16に表示する表示ステップを実行する(S1711)。
Next, a transmission step of transmitting the display information integrated in S1709 from the server 104 to the communication unit 19 is executed (S1710), and finally, the result of processing the integrated information by the display processing unit 15 is displayed on the display unit 16. The display step to be performed is executed (S1711).

また、図13で例示した皮膚情報取得端末103では、画像撮影部101と表示部16が同じ面ではなく反対面に配置されている。この構造だと使用者25が画像撮影部101で撮影しているときに、表示部16を見ながら測定位置を合わせるなどの操作はできない。そこで、図18A及び図18Bに示すように、画像撮影部101と表示部16は同じ面に配置してもよい。図18A及び図18Bに示す皮膚情報取得端末103のような構成であれば、この皮膚情報取得端末103の使用者25が、表示部16を見ながら、測定位置を調整できるので利便性が向上する。 Further, in the skin information acquisition terminal 103 illustrated in FIG. 13, the image capturing unit 101 and the display unit 16 are arranged not on the same surface but on opposite surfaces. With this structure, when the user 25 is shooting with the image capturing unit 101, it is not possible to perform operations such as adjusting the measurement position while looking at the display unit 16. Therefore, as shown in FIGS. 18A and 18B, the image capturing unit 101 and the display unit 16 may be arranged on the same surface. With a configuration like the skin information acquisition terminal 103 shown in FIGS. 18A and 18B, the user 25 of the skin information acquisition terminal 103 can adjust the measurement position while looking at the display unit 16, which improves convenience. ..

さらに、撮影しながら皮膚情報取得端末103の表示部16を確認し、表示内容を見ながらサウンド部161の機能によって、計測位置マーカー27と画像撮影部101で撮影されている現在の位置との差分を音で知らせるように動作させることもできる。さらに、使用者の感覚と計測値が異なる場合には自分で必要な計測幅を設定するようにしてもよい。 Further, the display unit 16 of the skin information acquisition terminal 103 is confirmed while taking a picture, and the difference between the measurement position marker 27 and the current position taken by the image taking unit 101 by the function of the sound unit 161 while observing the displayed contents. Can also be operated to notify by sound. Further, if the user's feeling and the measured value are different, the required measurement width may be set by himself / herself.

次に、本発明に係る非接触内部計測装置の別の実施形態について説明する。図19は、本実施形態に係る計測装置100aの構成を示す図である。本実施例に係る計測装置100aは、すでに説明をした実施例1に係る計測装置100と同様の構成を備え、電磁波発生部2、受信部3、制御部4、信号処理部5、を備えている。これらの構成および配置条件などの特徴は、実施例1のものと同じであるので詳細な説明を省略する。 Next, another embodiment of the non-contact internal measuring device according to the present invention will be described. FIG. 19 is a diagram showing a configuration of the measuring device 100a according to the present embodiment. The measuring device 100a according to the present embodiment has the same configuration as the measuring device 100 according to the first embodiment described above, and includes an electromagnetic wave generating unit 2, a receiving unit 3, a control unit 4, and a signal processing unit 5. There is. Since the features such as these configurations and arrangement conditions are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

本実施例に係る計測装置100aは、画像撮影部101と、画像情報取得部12と、距離計測部102と、距離情報取得部13と、データ保持部160と、をさらに備えている。これらの構成も、実施例3において説明した皮膚情報取得端末103が備える同符号の構成と共通し、同一の機能を備える。したがって、カラー画像と距離画像とを同時に取得可能な単眼カメラを画像撮影部101に用いるならば、画像撮影部101と距離計測部102を別々の構成として搭載する必要はない。 The measuring device 100a according to the present embodiment further includes an image capturing unit 101, an image information acquiring unit 12, a distance measuring unit 102, a distance information acquiring unit 13, and a data holding unit 160. These configurations also have the same functions as the configurations of the same reference numerals provided in the skin information acquisition terminal 103 described in the third embodiment. Therefore, if a monocular camera capable of simultaneously acquiring a color image and a distance image is used for the image capturing unit 101, it is not necessary to mount the image capturing unit 101 and the distance measuring unit 102 as separate configurations.

実施例3で示したように、例えば、画像撮影部101によって使用者25の計測部位の写真を撮影し、撮影した画像の取得は画像情報取得部12で行う。また、使用者25の計測部位との距離は距離計測部102で行い、その測定した距離の結果は、距離情報取得部13で取得する。本実施例おいては、図19に示すように、計測装置100aと計測対象物1との目標となる距離を「L」と仮定する。 As shown in the third embodiment, for example, the image capturing unit 101 takes a picture of the measurement portion of the user 25, and the image information acquisition unit 12 acquires the photographed image. Further, the distance of the user 25 from the measurement site is measured by the distance measurement unit 102, and the result of the measured distance is acquired by the distance information acquisition unit 13. In this embodiment, as shown in FIG. 19, the target distance between the measuring device 100a and the measuring object 1 is assumed to be “L”.

図20は、計測対象物1の表面(使用者25の計測部位に相当)と計測装置100aとの距離が目標距離Lからずれた場合の測定位置の補正について説明する図である。図20Aに示すように、計測装置100aが計測対象物1に対して目標距離Lより近づきすぎた場合、計測対象物1に対する目標照射位置に対して電磁波の照射位置がずれることになる。また、図20Bに示すように、計測装置100aが計測対象物1に対して目標距離Lから遠のいた場合も同様である。 FIG. 20 is a diagram illustrating correction of a measurement position when the distance between the surface of the measurement object 1 (corresponding to the measurement site of the user 25) and the measurement device 100a deviates from the target distance L. As shown in FIG. 20A, when the measuring device 100a is too close to the measurement object 1 from the target distance L, the irradiation position of the electromagnetic wave deviates from the target irradiation position with respect to the measurement object 1. Further, as shown in FIG. 20B, the same applies when the measuring device 100a is far from the target distance L with respect to the measurement object 1.

ここでは図20Aおよび図20Bのように、目標距離Lを原点と仮定して、「奥」と「手前」を定義する。なお、目標距離Lとは、画像撮影部101の光軸と電磁波発生部2から出射した電磁波が計測対象物1(使用者25の計測部位に相当)の表面に照射される位置と一致する場合の計測対象物1と計測装置100aの距離である。 Here, as shown in FIGS. 20A and 20B, “back” and “front” are defined assuming that the target distance L is the origin. The target distance L is a case where the optical axis of the image capturing unit 101 and the position where the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave generating unit 2 is irradiated on the surface of the measurement object 1 (corresponding to the measurement site of the user 25). It is the distance between the measurement object 1 and the measurement device 100a.

例えば、図20Aは、計測装置100aと計測対象物1との距離が遠くなり、測定位置が奥側にずれたケースを例示している。図20Bは、計測装置100aと計測対象物1との距離が近づき、測定位置が手前側にずれたケースを例示している。 For example, FIG. 20A illustrates a case where the distance between the measuring device 100a and the measuring object 1 becomes long and the measuring position shifts to the back side. FIG. 20B exemplifies a case in which the measurement device 100a and the measurement object 1 are brought closer to each other and the measurement position is shifted to the front side.

図20Aに例示するケースの場合、計測位置マーカー27の位置はX’=|L-L’|tanθで算出することができる。また、図20Bに例示するケースの場合、計測位置マーカー27の位置はX”=|L-L”|tanθで算出することができる。この「X’」、「X”」を用いて、計測位置マーカー27の位置を補正する必要がある。なお、「X’」および「X”」の符号によって、計測装置100aの移動方向は判定できる。 In the case illustrated in FIG. 20A, the position of the measurement position marker 27 can be calculated by X'= | L-L'| tan θ. Further, in the case illustrated in FIG. 20B, the position of the measurement position marker 27 can be calculated by X ”= | LL” | tan θ. It is necessary to correct the position of the measurement position marker 27 by using these "X'" and "X" ". The moving direction of the measuring device 100a can be determined by the symbols "X'" and "X".

次に、計測装置100aの動作の流れについて、図21のフローチャートを用いて説明する。まず、制御部4が画像撮影部101を制御して、使用者25の測定部位の撮影を行う撮影ステップを実行する(S2101)。 Next, the operation flow of the measuring device 100a will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the control unit 4 controls the image capturing unit 101 to execute a photographing step of photographing the measurement portion of the user 25 (S2101).

次に、制御部4が距離計測部102を制御して、計測対象物1(実施例3では使用者25の測定部位に相当)と計測装置100aとの距離を計測する距離計測ステップを実行する(S2102)。 Next, the control unit 4 controls the distance measurement unit 102 to execute a distance measurement step of measuring the distance between the measurement object 1 (corresponding to the measurement site of the user 25 in the third embodiment) and the measurement device 100a. (S2102).

次に、測定した距離結果を距離情報取得部13により取得する距離情報取得ステップを実行する(S2103)。 Next, the distance information acquisition step of acquiring the measured distance result by the distance information acquisition unit 13 is executed (S2103).

さらに、計測装置100aの電磁波発生部2と受信部3の位置とS2103で得られた距離の結果から、図20Aおよび図20Bを用いて説明したように、「手前」または「奥」のいずれかにずれた場合の距離ずれ量を算出する。そして、距離ずれ量から測定位置を算出する測定位置算出ステップを実行する(S2104)。
Further, from the results of the positions of the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 of the measuring device 100a and the distance obtained in S2103 , either "front" or "back" as described with reference to FIGS. 20A and 20B. Calculate the amount of distance deviation when the distance shifts to. Then, the measurement position calculation step of calculating the measurement position from the distance deviation amount is executed (S2104).

また、S2103において距離情報を取得しているときに、並列で制御部4が通じて電磁波発生部2の電磁波発生器7を制御し、出射電磁波強度Iinの電磁波を使用者25に照射する。そして、使用者25から反射した電磁波強度情報と偏波情報を取得する電磁波強度情報および偏波情報取得ステップを実行する(S2105)。Further, when the distance information is acquired in S2103, the control unit 4 communicates in parallel to control the electromagnetic wave generator 7 of the electromagnetic wave generation unit 2 and irradiates the user 25 with an electromagnetic wave having an emitted electromagnetic wave intensity I in. Then, the electromagnetic wave intensity information and polarization information acquisition step for acquiring the electromagnetic wave intensity information and the polarization information reflected from the user 25 is executed (S2105).

次に、式2に示したように取得された情報から、ある時刻の吸収量を算出し、偏波の情報を加え、各偏波における吸収量に換算する吸収量換算ステップを実行する(S2106)。なお、S2106でデータ保持部160に保持された過去のデータの水分量と比較して相対的な水分量変化に換算してもよい。 Next, from the information acquired as shown in Equation 2, the absorption amount at a certain time is calculated, the polarization information is added, and the absorption amount conversion step of converting to the absorption amount in each polarization is executed (S2106). ). It should be noted that it may be converted into a relative change in water content by comparing with the water content of the past data held in the data holding unit 160 in S2106.

次に、S2104とS2106から得られた測定位置と強度/偏波信号の解析結果とS2101で撮影した画像とを表示処理部15で処理して、図18Bのような表示を表示部16に表示させる表示ステップを実行する(S2107)。 Next, the display processing unit 15 processes the measurement position obtained from S2104 and S2106, the analysis result of the intensity / polarization signal, and the image taken in S2101, and the display as shown in FIG. 18B is displayed on the display unit 16. The display step to be caused is executed (S2107).

次に、制御部4において、今回の計測が初期学習かどうかを判断する初期学習判断ステップを実行する(S2108)。このS2108は、計測対象物1の状態(あるいは時間)変化を観測のための基準値を取得するためのステップである。制御部4はデータ保持部160に過去の計測値が保持されているか否かを判定する。過去の計測値が保持されていれば(S2108/YES)、S2101からS2107において取得された撮影画像、測定値、強度/偏波解析結果を基準値として、データ保持部160にすでに保存されている情報を書き換える情報書換ステップを実行する(S2109)。 Next, the control unit 4 executes an initial learning determination step for determining whether or not the current measurement is initial learning (S2108). This S2108 is a step for acquiring a reference value for observing the state (or time) change of the measurement object 1. The control unit 4 determines whether or not the past measured value is held in the data holding unit 160. If the past measured values are retained (S2108 / YES), the captured images, measured values, and intensity / polarization analysis results acquired in S2101 to S2107 are already stored in the data holding unit 160 as reference values. The information rewriting step of rewriting the information is executed (S2109).

一方、S2108において、過去の計測値が保持されていなければ(S2108/NO)、S2101からS2107において取得された撮影画像、測定値、強度/偏波解析結果と、データ保持部160に保存されている基準値との差分を保存する保存ステップを実行する(S2110)。S2110においては、S2101からS2107において取得された撮影画像、測定値、強度/偏波解析結果を新たな基準値として保存してもよい。 On the other hand, if the past measured values are not retained in S2108 (S2108 / NO), the captured images, measured values, intensity / polarization analysis results acquired in S2101 to S2107 are stored in the data holding unit 160. A save step of saving the difference from the existing reference value is executed (S2110). In S2110, the captured image, the measured value, and the intensity / polarization analysis result acquired in S2101 to S2107 may be saved as a new reference value.

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described examples, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of the embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

また、皮膚情報取得端末103は皮膚計測の専用機に限るものではない。例えば、共鳴トンネルダイオードなどの小型光源やヘテロバリアダイオードやカーボンナノチューブなどの小型検出器を電磁波発生部2と受信部3に使えばスマートフォンと組み合わせることは可能である。さらにS2110でデータを保存する際に、例えば、スマートフォンから得られる日時や温度、天候などの情報も追加してもよい。 Further, the skin information acquisition terminal 103 is not limited to a dedicated machine for skin measurement. For example, if a small light source such as a resonance tunnel diode or a small detector such as a heterobarrier diode or carbon nanotube is used for the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3, it can be combined with a smartphone. Further, when saving the data in S2110, for example, information such as the date and time, temperature, and weather obtained from the smartphone may be added.

次に、本発明に係る内部計測結果表示システムの別の実施形態について説明する。本実施例に係る呼気分析端末105は、測定対象を人間の呼気とする装置であって、電磁波を用いて非接触で、呼気に含まれる成分を分析し、表示する機能を備える。特定の疾病を罹患している患者の呼気には、健常者とは異なる成分の気体が含まれることが知られている。例えば、糖尿病の患者の呼気にはアセトンの量が多く含まれており、慢性気管支炎の患者の呼気は一酸化炭素が増加する傾向があるといわれている。このアセトンや一酸化炭素の濃度は、テラヘルツ周波数帯の電磁波を用いて計測できる。そこで、呼気分析端末105は、計測対象とする記載に適した周波数の電磁波を出射するように設定して用いる。なお、呼気分析端末105を用いて水分の計測も可能である。 Next, another embodiment of the internal measurement result display system according to the present invention will be described. The exhaled breath analysis terminal 105 according to the present embodiment is a device that uses human exhaled breath as a measurement target, and has a function of analyzing and displaying components contained in the exhaled breath in a non-contact manner using electromagnetic waves. It is known that the exhaled breath of a patient suffering from a specific disease contains a gas having a component different from that of a healthy person. For example, it is said that the exhaled breath of diabetic patients contains a large amount of acetone, and the exhaled breath of patients with chronic bronchitis tends to increase carbon monoxide. The concentrations of acetone and carbon monoxide can be measured using electromagnetic waves in the terahertz frequency band. Therefore, the breath analysis terminal 105 is set and used so as to emit an electromagnetic wave having a frequency suitable for the description to be measured. Moisture can also be measured using the breath analysis terminal 105.

図22は、呼気分析端末105の使用態様を示している。呼気分析端末105は、使用者25の呼気の分析をするための呼気計測システム106を備える。図22に示すように、使用者25は、呼気分析端末105に向けて息を吐くことで、使用者25の呼気に含まれる成分などを解析して表示する機能を備える可搬型の情報処理端末である。 FIG. 22 shows a usage mode of the breath analysis terminal 105. The breath analysis terminal 105 includes a breath measurement system 106 for analyzing the breath of the user 25. As shown in FIG. 22, the user 25 is a portable information processing terminal having a function of analyzing and displaying a component contained in the exhaled breath of the user 25 by exhaling toward the exhaled breath analysis terminal 105. Is.

図23A及び図23Bは、呼気分析端末105の外観を示す図である。図23Aは、使用者25が吐いた分析対象の呼気を受ける側の模式図である。図23Bは、呼気の分析結果が表示される側の模式図である。図23Aに示すように、呼気分析端末105は、使用者25に向けられる側において、呼気計測システム106が備える電磁波発生部2と受信部3が配置されている。電磁波発生部2および受信部3は、ガス流路31の開口部を挟む状態で配置されている。また、内蔵カメラである画像撮影部101のレンズ、距離計測部102も配置されている。 23A and 23B are views showing the appearance of the breath analysis terminal 105. FIG. 23A is a schematic view of the side receiving the exhaled breath of the analysis target exhaled by the user 25. FIG. 23B is a schematic view of the side where the analysis result of exhaled breath is displayed. As shown in FIG. 23A, the breath analysis terminal 105 has an electromagnetic wave generation unit 2 and a reception unit 3 included in the breath measurement system 106 arranged on the side facing the user 25. The electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 are arranged so as to sandwich the opening of the gas flow path 31. In addition, the lens of the image capturing unit 101, which is a built-in camera, and the distance measuring unit 102 are also arranged.

画像撮影部101および距離計測部102については、すでに説明をした実施例3と同様であるので詳細な説明を省略する。なお、画像撮影部101は、例えば、可視光波長に対する感度を持つRGBカメラ、赤外線に対する感度を持つカメラなどを適用できる。その他にも、赤外線から可視光の波長、或いは可視光から紫外線の波長、或いは赤外線から可視光を経て紫外線の波長に対する感度を持つRGBカメラなども適用できる。このように画像撮影を行うことで、画像認識で計測モードを肌であるか呼気であるかを自動的に切替えることが可能となる。また、使用者25が自ら計測モードを切替えるようにしてもよい。 Since the image capturing unit 101 and the distance measuring unit 102 are the same as those in the third embodiment already described, detailed description thereof will be omitted. The image capturing unit 101 can be applied, for example, an RGB camera having a sensitivity to a visible light wavelength, a camera having a sensitivity to infrared rays, and the like. In addition, an RGB camera having sensitivity to a wavelength of infrared rays to visible light, a wavelength of visible light to ultraviolet rays, or a wavelength of infrared rays to visible light to ultraviolet rays can also be applied. By taking an image in this way, it is possible to automatically switch the measurement mode between skin and exhalation in image recognition. Further, the user 25 may switch the measurement mode by himself / herself.

図23Bに示すように呼気分析端末105は、呼気計測システム106で呼気の成分を計測し、解析した結果を表示部16に呼気計測結果として、例えば、一酸化炭素やアセトンの濃度を表示する。また、今回呼気計測システム106で測定した測定値を濃度で表示するだけではなく、例えばガス濃度測定結果28を表示部に表示してもよい。また、図18A、図18Bに示したように、呼気分析端末105の使用者25が、表示部16の表示(例えば濃度)を見ながら計測を行えるようにするために、呼気計測システム106と画像撮影部101と表示部16は同じ面にしてもよい。 As shown in FIG. 23B, the breath analysis terminal 105 measures the components of the breath with the breath measurement system 106, and displays the analysis result on the display unit 16 as the breath measurement result, for example, the concentration of carbon monoxide or acetone. In addition to displaying the measured value measured by the breath measurement system 106 this time as a concentration, for example, the gas concentration measurement result 28 may be displayed on the display unit. Further, as shown in FIGS. 18A and 18B, in order to enable the user 25 of the breath analysis terminal 105 to perform measurement while observing the display (for example, concentration) of the display unit 16, the breath measurement system 106 and the image. The photographing unit 101 and the display unit 16 may have the same surface.

さらに、撮影しながら、かつ、呼気分析端末105の表示部16を確認しながら、健康上の注意事項などを知らせるために、注意事項やそのデータなどの表示に加えて、サウンド部161を用いて、使用者25に音で状況を知らせてもよい。さらに、使用者の感覚と計測値が異なる場合には自分で必要な値を設定しておき、設定値との乖離が大きいときに注意事項等を知らせるようにしてもよい。 Further, while taking a picture and checking the display unit 16 of the breath analysis terminal 105, in order to inform the health precautions and the like, in addition to displaying the precautions and the data, the sound unit 161 is used. , The user 25 may be notified of the situation by sound. Further, if the user's feeling and the measured value are different, a necessary value may be set by himself / herself, and a caution or the like may be notified when the deviation from the set value is large.

図24に本実施例における呼気計測システム106の構成の一例を示す。図24に示すように、呼気計測システム106は、計測対象である呼気に適した電磁波を照射する電磁波発生部2、呼気の影響により変化した電磁波を受信する受信部3、電磁波発生部2と受信部3を制御する制御部4と、受信部3で受信した電磁波の強度に基づき呼気に含まれる所定のガスの濃度を計測するガス濃度計測部29と、を備える。 FIG. 24 shows an example of the configuration of the breath measurement system 106 in this embodiment. As shown in FIG. 24, the exhaled breath measurement system 106 receives an electromagnetic wave generating unit 2 that irradiates an electromagnetic wave suitable for the exhaled air to be measured, a receiving unit 3 that receives an electromagnetic wave changed by the influence of the exhaled air, and an electromagnetic wave generating unit 2. A control unit 4 for controlling the unit 3 and a gas concentration measuring unit 29 for measuring the concentration of a predetermined gas contained in the exhaled breath based on the intensity of the electromagnetic wave received by the receiving unit 3 are provided.

呼気計測システム106は、呼気の流路として機能するガス流路31と、ガス流路31と連通し、電磁波発生部2と受信部3の間を長手方向とする管状のガス濃度計測空間32と、を備える。また、ガス流路31は、呼気の流入用流路31aと呼気の排気用流路31bを含んで構成されている。流入用流路31aと排気用流路31bは、ガス濃度計測空間32の長手方向の端部付近に1対となるように配置されている。流入用流路31aと排気用流路31bの内側の開口部、すなわち、流入用流路31a及び排気用流路31bのガス濃度計測空間32との連通箇所には、呼気の気流Rで開閉する弁30がそれぞれ配置されている。流入用流路31aに配置されている流入弁30aは、呼気の流入によって内側に開くようになっている。また、排気用流路31bに配置されている排気弁30bは、ガス流路31に呼気が流入してきたときに、内部に滞留しているガスに押されて外側に開くようになっている。 The exhalation measurement system 106 has a gas flow path 31 that functions as an exhalation flow path, and a tubular gas concentration measurement space 32 that communicates with the gas flow path 31 and has a longitudinal direction between the electromagnetic wave generation unit 2 and the reception unit 3. , Equipped with. Further, the gas flow path 31 includes an exhaled air inflow flow path 31a and an exhaled air exhaust flow path 31b. The inflow flow path 31a and the exhaust flow path 31b are arranged so as to form a pair near the end portion in the longitudinal direction of the gas concentration measurement space 32. The opening between the inflow flow path 31a and the exhaust flow path 31b, that is, the communication point between the inflow flow path 31a and the gas concentration measurement space 32 of the exhaust flow path 31b is opened and closed by the exhaled air flow R. Each valve 30 is arranged. The inflow valve 30a arranged in the inflow flow path 31a opens inward due to the inflow of exhaled breath. Further, the exhaust valve 30b arranged in the exhaust flow path 31b is pushed by the gas staying inside and opens to the outside when the exhaled air flows into the gas flow path 31.

ここで、電磁波発生部2が発する電磁波は、測定対象のガス成分に吸収され易い周波数を使う。例えば、測定対象の呼気が水蒸気であれば、例えば0.56THzや0.75THzなどが好適である。 Here, the electromagnetic wave generated by the electromagnetic wave generating unit 2 uses a frequency that is easily absorbed by the gas component to be measured. For example, if the exhaled breath to be measured is water vapor, for example, 0.56 THz or 0.75 THz is suitable.

使用者25が呼気を吹き付けると、流入弁30aが呼気の勢いによって押されて開き、ガス流路31の内部に流入する。このとき、電磁波発生部2から電磁波が出射されれば、呼気の成分によって吸収または減衰した電磁波が受信部3で受診される。 When the user 25 blows the exhaled air, the inflow valve 30a is pushed by the force of the exhaled air to open and flows into the inside of the gas flow path 31. At this time, if the electromagnetic wave is emitted from the electromagnetic wave generating unit 2, the receiving unit 3 receives the electromagnetic wave absorbed or attenuated by the exhaled breath component.

図25は、本実施例における呼気分析端末105の構成の一例を示す。図25を用いて、呼気分析端末105の各部について、処理の概念的な流れとともに説明する。以降、特別な指定がない場合、呼気分析端末105を構成する各部はシステムバス17により接続されたシステム制御部14からの信号により制御されるものとする。 FIG. 25 shows an example of the configuration of the breath analysis terminal 105 in this embodiment. With reference to FIG. 25, each part of the breath analysis terminal 105 will be described together with a conceptual flow of processing. Hereinafter, unless otherwise specified, each unit constituting the breath analysis terminal 105 shall be controlled by a signal from the system control unit 14 connected by the system bus 17.

呼気計測システム106は,計測対象物である呼気に対して電磁波を照射する電磁波発生部2、呼気の影響により変化した電磁波を受信する受信部3、電磁波発生部2と受信部3を制御する制御部4および受信部3で受信した電磁波のガス濃度の濃度を計測するガス濃度計測部29、を備える。呼気計測システム106で用いられる電磁波発生部2と受信部3は、すでに説明した計測装置100で使用する電磁波発生部2と受信部3と共通のものでよい。なお、呼気計測システム106で用いる電磁波発生部2と受信部3としては、計測装置100のものとは別々の電磁波発生部2と受信部3を使ってもよい。 The exhaled breath measurement system 106 controls control of an electromagnetic wave generating unit 2 that irradiates an electromagnetic wave to the exhaled air that is a measurement target, a receiving unit 3 that receives an electromagnetic wave changed by the influence of the exhaled air, and an electromagnetic wave generating unit 2 and a receiving unit 3. A gas concentration measuring unit 29 for measuring the concentration of the gas concentration of the electromagnetic wave received by the unit 4 and the receiving unit 3 is provided. The electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 used in the exhaled breath measurement system 106 may be the same as the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 used in the measuring device 100 described above. As the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 used in the exhaled breath measurement system 106, the electromagnetic wave generating unit 2 and the receiving unit 3 which are different from those of the measuring device 100 may be used.

この呼気計測システム106によって計測されたガス濃度の取得は、ガス濃度情報取得部33とガス濃度値解析部34において行なう。ガス濃度情報取得部33は、式2に示したように計測対象物1である使用者25の呼気の影響による電磁波の変化を照射した電磁波と反射電磁波との強度の比からガス濃度情報を取得する。そして、ガス濃度値解析部34は、ガス濃度情報を解析して、ガス濃度を取得する。 The gas concentration measured by the breath measurement system 106 is acquired by the gas concentration information acquisition unit 33 and the gas concentration value analysis unit 34. As shown in Equation 2, the gas concentration information acquisition unit 33 acquires gas concentration information from the ratio of the intensity of the irradiated electromagnetic wave and the reflected electromagnetic wave due to the change of the electromagnetic wave due to the influence of the exhaled breath of the user 25 which is the measurement object 1. To do. Then, the gas concentration value analysis unit 34 analyzes the gas concentration information and acquires the gas concentration.

ガス濃度値解析部34では、データ保持部160に蓄積された過去のデータなどを参照して、ある時刻の測定値だけではなく、過去の履歴を含んだ時系列データとして、呼気のガス濃度変化の解析を行うこともできる。この場合、図23に示したように、表示部16にガス濃度測定結果28を表示することができる。呼気分析端末105の、ガス濃度情報取得部33、ガス濃度値解析部34、計測情報取得部11、画像情報取得部12、距離情報取得部13、計測値解析部18、システム制御部14、サウンド部161のうちの音声処理プロセッサ、及び表示処理部15は、呼気分析端末105を構成するプロセッサーやサーキットにより構成される。またデータ保持部160は、呼気分析端末105を構成するメモリにより構成される。 The gas concentration value analysis unit 34 refers to the past data and the like accumulated in the data holding unit 160, and changes the gas concentration of the exhaled breath as time-series data including not only the measured value at a certain time but also the past history. Can also be analyzed. In this case, as shown in FIG. 23, the gas concentration measurement result 28 can be displayed on the display unit 16. Breath analysis terminal 105, gas concentration information acquisition unit 33, gas concentration value analysis unit 34, measurement information acquisition unit 11, image information acquisition unit 12, distance information acquisition unit 13, measurement value analysis unit 18, system control unit 14, sound The voice processing processor and the display processing unit 15 of the unit 161 are composed of a processor and a circuit constituting the breath analysis terminal 105. Further, the data holding unit 160 is composed of a memory constituting the breath analysis terminal 105.

呼気計測システム106は、電磁波の周波数を所定の範囲で変化させながら反射強度の比を測定し、ピークとなる周波数からガスの成分を特定する処理も行うことができる。また、ガスの成分が特定できれば、ガス濃度の計測を行うこともできる。 The breath measurement system 106 can also measure the ratio of the reflection intensity while changing the frequency of the electromagnetic wave in a predetermined range, and can also perform a process of identifying the gas component from the peak frequency. Further, if the gas component can be identified, the gas concentration can be measured.

次に、呼気分析端末105の動作の流れについて、図26のフローチャートを用いて説明する。まず、システム制御部14で画像撮影部101を制御して、使用者25の測定部位の撮影を行う撮影ステップを実行する(S2601)。 Next, the operation flow of the breath analysis terminal 105 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the system control unit 14 controls the image capturing unit 101 to execute a photographing step of photographing the measurement portion of the user 25 (S2601).

次に、システム制御部14で距離計測部102を制御して、使用者25の測定部位と呼気分析端末105との距離を計測する距離計測ステップを実行する(S2602)。 Next, the system control unit 14 controls the distance measurement unit 102 to execute a distance measurement step of measuring the distance between the measurement site of the user 25 and the breath analysis terminal 105 (S2602).

次に、測定した距離結果を距離情報取得部13により取得する距離情報取得ステップを実行する(S2603)。 Next, the distance information acquisition step of acquiring the measured distance result by the distance information acquisition unit 13 is executed (S2603).

さらに、呼気分析端末105の電磁波発生部2と受信部3の位置とS2603で得られた距離の結果から、使用者25の測定位置を算出する測定位置算出ステップを実行する(S2604)。 Further, a measurement position calculation step of calculating the measurement position of the user 25 from the results of the positions of the electromagnetic wave generation unit 2 and the reception unit 3 of the breath analysis terminal 105 and the distance obtained in S2603 is executed (S2604).

S2603で距離情報取得ステップを実行しているときに、並列で、S2601で撮影された画像から呼気のガス濃度を測定しようとしているのか皮膚を測定しようとしているかを判断する測定物判定ステップを実行する(S2605)。S2605において、測定対象がガスであると判定されたとき(S2605/Yes)、ガス濃度を計測するフローに移行する。また、S2605において測定対象物がガスではないと判定されたときは(S2605/No)、使用者25の皮膚の水分量を計測するフローに移行する。 While executing the distance information acquisition step in S2603, in parallel, execute the measuring object determination step for determining whether the exhaled gas concentration is to be measured or the skin is to be measured from the image taken in S2601. (S2605). In S2605, when it is determined that the measurement target is gas (S2605 / Yes), the flow shifts to the flow for measuring the gas concentration. When it is determined in S2605 that the object to be measured is not gas (S2605 / No), the flow shifts to the flow of measuring the water content of the skin of the user 25.

ガス濃度を計測するフローにおいて、システム制御部14から制御部4を通じて電磁波発生部2の電磁波発生器7を制御して、出射電磁波強度Iinを使用者25に照射する。そして、制御部4で受信部3の受信器9を制御して、使用者25の呼気を通過した電磁波の電磁波強度を取得する受信電磁波強度取得ステップを実行する(S2608)。In the flow for measuring the gas concentration, the system control unit 14 controls the electromagnetic wave generator 7 of the electromagnetic wave generation unit 2 through the control unit 4, and irradiates the user 25 with the emitted electromagnetic wave intensity I in. Then, the control unit 4 controls the receiver 9 of the receiving unit 3 to execute the received electromagnetic wave intensity acquisition step of acquiring the electromagnetic wave intensity of the electromagnetic wave that has passed through the exhaled breath of the user 25 (S2608).

次に、式2に示したように取得された情報から、ある時刻のガス濃度を算出するために吸光度の解析を行う吸光度解析ステップを実行する(S2609)。 Next, an absorbance analysis step of analyzing the absorbance in order to calculate the gas concentration at a certain time is executed from the information acquired as shown in Equation 2 (S2609).

ここで、例えば、使用者25の一酸化炭素を計測したい場合について詳細に説明する。一酸化炭素に対して10GHz(0.1THz)以上30THz以下の周波数帯の電磁波を照射した場合、その吸収スペクトルは、約0.4THzから2.5THzの周波数帯に等間隔で急峻な状態で現れる。したがって、例えば1.5THzの電磁波を上記にて説明した呼気計測システム106に用いると、一酸化炭素の計測において好適である。また、0.4THzから0.6THzの電磁波を用いれば、狭い周波数範囲で水蒸気と一酸化炭素の吸収スペクトルを計測することが可能になる。 Here, for example, a case where the user 25 wants to measure carbon monoxide will be described in detail. When carbon monoxide is irradiated with electromagnetic waves in the frequency band of 10 GHz (0.1 THz) or more and 30 THz or less, its absorption spectrum appears in a steep state at equal intervals in the frequency band of about 0.4 THz to 2.5 THz. .. Therefore, for example, when an electromagnetic wave of 1.5 THz is used in the breath measurement system 106 described above, it is suitable for the measurement of carbon monoxide. Further, if an electromagnetic wave of 0.4 THz to 0.6 THz is used, it becomes possible to measure the absorption spectra of water vapor and carbon monoxide in a narrow frequency range.

データ保持部160に保持された過去の計測値と比較して、S2609の解析段階でガス濃度の変化に換算してもよい。S2604とS2609から得られた測定位置と吸光度の解析結果とS2601で撮影した画像とを表示処理部15で処理して、図23Bのような表示を表示部16に行う表示ステップを実行する(S2610)。 It may be converted into a change in gas concentration at the analysis stage of S2609 by comparing with the past measured value held in the data holding unit 160. The display processing unit 15 processes the measurement position and the absorbance analysis result obtained from S2604 and S2609 and the image taken in S2601, and executes a display step of displaying the display as shown in FIG. 23B on the display unit 16 (S2610). ).

皮膚の水分量を計測するフローにおいて、システム制御部14から制御部4を通じて電磁波発生部2の電磁波発生器7を制御して、出射電磁波強度Iinを使用者25に照射する。そして、制御部4で受信部3の受信器9を制御して、使用者25から反射した電磁波強度情報と偏波情報を取得する(S2606)。In the flow for measuring the amount of water in the skin, the system control unit 14 controls the electromagnetic wave generator 7 of the electromagnetic wave generation unit 2 through the control unit 4, and irradiates the user 25 with the emitted electromagnetic wave intensity I in. Then, the control unit 4 controls the receiver 9 of the reception unit 3 to acquire the electromagnetic wave intensity information and the polarization information reflected from the user 25 (S2606).

次に、式2に示したように取得された情報から、ある時刻の吸収量を算出し、偏波の情報を加え、各偏波における吸収量に換算する(S2607)。ここで、S2604とS2607から得られた測定位置と強度/偏波信号の解析結果とS2601で撮影した画像とを表示処理部15で処理して、図23Bのような表示を表示部16に行う(S2610)。 Next, from the information acquired as shown in Equation 2, the absorption amount at a certain time is calculated, the polarization information is added, and the absorption amount is converted into the absorption amount in each polarization (S2607). Here, the display processing unit 15 processes the measurement position obtained from S2604 and S2607, the analysis result of the intensity / polarization signal, and the image taken in S2601, and displays as shown in FIG. 23B on the display unit 16. (S2610).

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described examples, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

1…計測対象物、2…電磁波発生部、3…受信部、4…制御部、5…信号処理部、7…電磁波発生器、8…レンズ、9…受信器、10…レンズ、11…計測情報取得部、12…画像情報取得部、13…距離情報取得部、14…システム制御部、15…表示処理部、16…表示部、17…システムバス、18…計測値解析部、19…通信部、20…通信部、21…画像情報解析部、22…画像診断部、23…情報統合部、25…使用者、26…写真、27…計測位置マーカー、28…ガス濃度測定結果、29…ガス濃度計測部、30…弁、31…ガス流路、32…ガス濃度計測空間、33…ガス濃度情報取得部、34…ガス濃度値解析部、40…入力部、90…受信素子、91…加算器、91a…加算器、91b…加算器、91c…加算器、91d…加算器、100…計測装置、100a…計測装置、101…画像撮影部、102…距離計測部、103…皮膚情報取得端末、104…サーバ、105…呼気分析端末、106…呼気計測システム、160…データ保持部、161…サウンド部、1031…皮膚情報取得端末 1 ... Measurement object, 2 ... Electromagnetic wave generator, 3 ... Receiver unit, 4 ... Control unit, 5 ... Signal processing unit, 7 ... Electromagnetic wave generator, 8 ... Lens, 9 ... Receiver, 10 ... Lens, 11 ... Measurement Information acquisition unit, 12 ... Image information acquisition unit, 13 ... Distance information acquisition unit, 14 ... System control unit, 15 ... Display processing unit, 16 ... Display unit, 17 ... System bus, 18 ... Measurement value analysis unit, 19 ... Communication Department, 20 ... Communication unit, 21 ... Image information analysis unit, 22 ... Image diagnosis unit, 23 ... Information integration unit, 25 ... User, 26 ... Photograph, 27 ... Measurement position marker, 28 ... Gas concentration measurement result, 29 ... Gas concentration measurement unit, 30 ... valve, 31 ... gas flow path, 32 ... gas concentration measurement space, 33 ... gas concentration information acquisition unit, 34 ... gas concentration value analysis unit, 40 ... input unit, 90 ... receiving element, 91 ... Adder, 91a ... Adder, 91b ... Adder, 91c ... Adder, 91d ... Adder, 100 ... Measuring device, 100a ... Measuring device, 101 ... Imaging unit, 102 ... Distance measuring unit, 103 ... Skin information acquisition Terminal, 104 ... server, 105 ... breath analysis terminal, 106 ... breath measurement system, 160 ... data holding unit, 161 ... sound unit, 1031 ... skin information acquisition terminal

Claims (11)

計測対象に向けて電磁波を照射する電磁波照射部と、
前記計測対象において反射される電磁波を検出する電磁波受信部と、を備え、
前記電磁波照射部は、前記計測対象に対する前記電磁波の入射角がブリュースター角近傍になるように配置され、
前記電磁波受信部は、複数の電磁波検出器を備え、
前記電磁波検出器のそれぞれの大きさは、前記電磁波照射部が照射する前記電磁波のビームウェストの半径以下であり、
前記電磁波検出器は、前記電磁波照射部が照射する電磁波の偏波と異なる偏波の電磁波の強度を検出するように配置されている、
ことを特徴とする非接触内部計測装置
An electromagnetic wave irradiation unit that irradiates an electromagnetic wave toward the measurement target,
An electromagnetic wave receiving unit for detecting an electromagnetic wave reflected by the measurement target is provided.
The electromagnetic wave irradiation unit is arranged so that the incident angle of the electromagnetic wave with respect to the measurement target is close to the Brewster angle.
The electromagnetic wave receiving unit includes a plurality of electromagnetic wave detectors, and has a plurality of electromagnetic wave detectors.
The size of each of the electromagnetic wave detectors is equal to or less than the radius of the beam waist of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation unit.
The electromagnetic wave detector is arranged so as to detect the intensity of an electromagnetic wave having a polarization different from that of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation unit.
A non-contact internal measuring device characterized by the fact that .
請求項記載の非接触内部計測装置であって、
前記電磁波検出器は、前記電磁波照射部が照射する電磁波の偏波方向と同じ偏波方向に垂直な偏波方向の成分を含め少なくとも2方向以上の偏波成分を検出するように配置されている、
ことを特徴とする非接触内部計測装置。
The non-contact internal measuring device according to claim 1.
The electromagnetic wave detector is arranged so as to detect polarization components in at least two directions including a component in a polarization direction perpendicular to the polarization direction of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation unit. ,
A non-contact internal measuring device characterized by the fact that.
計測対象に向けて電磁波を照射する電磁波照射部と、
前記計測対象において反射される電磁波を検出する電磁波受信部と、
を備え、
前記電磁波照射部は、前記電磁波受信部で検出される電磁波の偏波成分のうち当該前記電磁波照射部が照射する電磁波の偏波成分と同じ偏波成分が少なくなるように配置されている非接触内部計測装置を含み、
前記電磁波受信部で受信した信号から強度および偏波依存特性を解析する解析部と、
前記計測対象との距離を計測するための計測部と、
前記計測部から得られる距離から計測位置を推定する計測位置推定部と、
前記計測対象の撮影画像を表示する表示部と、をさらに有し、
前記計測部から得られる距離から前記計測位置推定部により推定された計測位置を、前記解析部の解析結果とともに前記表示部に表示する、
ことを特徴とする内部計測結果表示システム。
An electromagnetic wave irradiation unit that irradiates an electromagnetic wave toward the measurement target,
An electromagnetic wave receiver that detects electromagnetic waves reflected by the measurement target, and
With
The electromagnetic wave irradiating unit is arranged so that the polarization component of the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave receiving unit is less than the polarization component of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiating unit. Including internal measuring device
An analysis unit that analyzes the intensity and polarization-dependent characteristics from the signal received by the electromagnetic wave reception unit, and
A measuring unit for measuring the distance to the measurement target,
A measurement position estimation unit that estimates the measurement position from the distance obtained from the measurement unit, and a measurement position estimation unit.
It further has a display unit for displaying a captured image to be measured, and has a display unit.
The measurement position estimated by the measurement position estimation unit from the distance obtained from the measurement unit is displayed on the display unit together with the analysis result of the analysis unit.
An internal measurement result display system characterized by this.
請求項に記載の内部計測結果表示システムであって、
前記計測対象を撮影するための画像撮影部をさらに含む、
ことを特徴とする内部計測結果表示システム。
The internal measurement result display system according to claim 3.
An image capturing unit for photographing the measurement target is further included.
An internal measurement result display system characterized by this.
請求項に記載の内部計測結果表示システムであって、
前記計測部において計測された距離、前記計測位置推定部において推定された計測位置に関するデータを保持するデータ保持部と、前記データ保持部に保持されている前記計測位置と現在撮影されている計測位置との差分を演算する演算部と、をさらに有し、
前記演算部の結果に基づいて、前記計測位置を決定する、
ことを特徴とする内部計測結果表示システム。
The internal measurement result display system according to claim 3.
A data holding unit that holds data related to the distance measured by the measuring unit and the measured position estimated by the measuring position estimation unit, the measuring position held by the data holding unit, and the currently photographed measurement position. It also has an arithmetic unit that calculates the difference between
The measurement position is determined based on the result of the calculation unit.
An internal measurement result display system characterized by this.
請求項に記載の内部計測結果表示システムであって、
前記計測位置の推定の結果に係る情報を音で知らせるサウンド部と、
前記計測対象の計測位置を入力するための入力部と、をさらに有し、
前記計測部から得られる距離から前記計測位置推定部により推定された計測位置と前記入力部に入力された測定位置との差分の情報を前記サウンド部の音で知らせる機能を有する、
ことを特徴とする内部計測結果表示システム。
The internal measurement result display system according to claim 3.
A sound unit that informs information related to the estimation result of the measurement position by sound, and
Further having an input unit for inputting the measurement position of the measurement target,
It has a function of notifying the information of the difference between the measurement position estimated by the measurement position estimation unit and the measurement position input to the input unit from the distance obtained from the measurement unit by the sound of the sound unit.
An internal measurement result display system characterized by this.
計測対象に向けて電磁波を照射する電磁波照射ステップと、
前記計測対象において反射される電磁波を検出する電磁波検出ステップと、
受信した信号から強度および偏波依存特性を解析する解析ステップと、
前記計測対象との距離を計測する計測ステップと、
前記計測対象との距離から計測位置を推定する計測位置推定ステップと、
前記推定した計測位置を、前記解析ステップにおける結果とともに表示する表示ステップと、を有し、
前記電磁波照射ステップにおいて、前記電磁波検出ステップにおいて検出される電磁波の偏波成分のうち、計測対象に照射する電磁波の偏波成分と同じ成分が少なくなるように前記電磁波を照射する、
ことを特徴とする非接触内部計測方法。
An electromagnetic wave irradiation step that irradiates an electromagnetic wave toward the measurement target,
An electromagnetic wave detection step for detecting an electromagnetic wave reflected by the measurement target, and
Analysis steps to analyze the intensity and polarization-dependent characteristics from the received signal,
A measurement step for measuring the distance to the measurement target,
A measurement position estimation step that estimates the measurement position from the distance to the measurement target, and
It has a display step that displays the estimated measurement position together with the result in the analysis step.
In the electromagnetic wave irradiation step, the electromagnetic wave is irradiated so that the same component as the polarization component of the electromagnetic wave to be irradiated to the measurement target is reduced among the polarization components of the electromagnetic wave detected in the electromagnetic wave detection step.
A non-contact internal measurement method characterized by the fact that.
請求項7に記載の非接触内部計測方法であって、
前記電磁波照射ステップにおいて、前記計測対象に対する入射角がブリュースター角近傍になるように前記電磁波を照射する、
ことを特徴とする非接触内部計測方法。
The non-contact internal measurement method according to claim 7.
In the electromagnetic wave irradiation step, the electromagnetic wave is irradiated so that the angle of incidence on the measurement target is close to the Brewster's angle.
A non-contact internal measurement method characterized by the fact that.
請求項7に記載の非接触内部計測方法であって、
前記電磁波検出ステップにおいて検出される電磁波の偏波成分のうち、計測対象に照射する電磁波の偏波方向と垂直方向の偏波成分と、当該垂直方向の偏波成分と異なる偏波成分を含め、少なくとも2方向以上の偏波方向に係る偏波成分を検出する、
ことを特徴とする非接触内部計測方法。
The non-contact internal measurement method according to claim 7.
Among the polarization components of the electromagnetic wave detected in the electromagnetic wave detection step, the polarization component in the direction perpendicular to the polarization direction of the electromagnetic wave irradiating the measurement target and the polarization component different from the polarization component in the vertical direction are included. Detects polarization components related to at least two or more polarization directions,
A non-contact internal measurement method characterized by the fact that.
請求項7に記載の非接触内部計測方法であって、
計測対象を撮影する撮影ステップと、を含み、
前記表示ステップにおいて、前記推定した計測位置を、前記解析ステップにおける結果および撮影した前記計測対象の画像とともに表示する、
ことを特徴とする非接触内部計測方法。
The non-contact internal measurement method according to claim 7.
Including shooting steps to shoot the measurement target,
In the display step, the estimated measurement position is displayed together with the result in the analysis step and the captured image of the measurement target.
A non-contact internal measurement method characterized by the fact that.
請求項に記載の非接触内部計測方法であって、
前記計測位置推定ステップにおける推定結果を音で情報を知らせる音出力ステップと、
前記計測対象における測定位置を入力する入力ステップと、を含み、
前記音出力ステップにおいて、前記推定した計測位置と前記入力された測定位置との差分の示す音を出力する、
ことを特徴とする非接触内部計測方法。
The non-contact internal measurement method according to claim 7.
A sound output step that informs information of the estimation result in the measurement position estimation step by sound, and
Including an input step for inputting a measurement position in the measurement target.
In the sound output step, the sound indicated by the difference between the estimated measurement position and the input measurement position is output.
A non-contact internal measurement method characterized by the fact that.
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